SNII GVF (Bartini) Stal-7

Typ:  dálkový rychlostní dopravní letoun

Určení:  doprava osob na dálkových linkách

Historie:  V polovině září roku 1933 SSSR navštívila francouzská delegace v čele s tehdejším francouzským ministrem letectví Pierrem Cotem. Francouzi přitom k zmíněné návštěvě použili třímotorový 12-ti místný dopravní letoun typu Dewoitine D.332, který si po příletu na moskevské Centrální letiště přišel osobně prohlédnout náčelník VVS J.I. Alksnis a komisař zahraničních věcí M.M. Litvinov. Protože zmíněný letoun dosahoval rychlosti 300 km/h, sovětským stíhacím dvouplošníkům typu I-5 z dílny N.N. Polikarpova, které se jej vydaly doprovodit, ulétl. Z tohoto důvodu již na podzim roku 1933 vyvstala v SSSR poptávka po podobném rychlém dopravním jednoplošníku s přepravní kapacitou 12 osob. Zadání na zpracování projektu takového letounu přitom jako první obdržel institut CAGI (Centrální institut aero- a hydrodynamiky) A.N. Tupoleva (typ PS-35/ANT-35). Krátce nato byl vývoj rychlého 12-ti místného dopravního letounu zadán též institutu NII GVF (Vědecko-výzkumný institutu Civilního letectva), kde působil francouzský imigrant H. Laville (typ PS-89/ZIG-1). Prakticky paralelně práce na letounu této kategorie probíhaly též v institutu SNII GVF (Letecký vědecko-výzkumný institut Civilního letectva) pod vedením italského imigranta R.L. Bartiniho (typ Stal-7). Zmíněné stroje se přitom měly stát nástupci dopravních letounů typu K-5 z dílny K.A. Kalinina (s přepravní kapacitou 8 osob) a PS-9 (ANT-9) z dílny A.N. Tupoleva (s přepravní kapacitou 9 osob). Konstrukce draku všech tří výše uvedených strojů byla navržena tak, aby vyvozovala co nejmenší aerodynamický odpor. Z tohoto důvodu měly tyto letouny velmi štíhlý trup s poněkud stísněnou kabinou, která cestujícím neposkytovala příliš velký cestovní komfort. Jako první se realizace dočkal PS-89 (ZIG-1). První ze dvou prototypů tohoto stroje byl zalétán na jaře roku 1935. Zmíněný letoun měl rychlost 285 km/h, což byl na svou dobu poměrně dobrý výkon. Produkce tohoto stroje se ale nakonec omezila na pouhých šest exemplářů. Jedním z důvodů tak omezené série byla skutečnost, že se letoun typu PS-89 (ZIG-1) díky průtahům ve zkouškách podařilo zařadit do provozu až v roce 1938, kdy jej již bylo možné považovat za morálně zastaralý. Proti tomuto stroji ale hovořila též malá nosnost a stísněná kabina cestujících s nepříliš velkým cestovním komfortem. Práce na letounech typu PS-35 (ANT-35) a Stal-7 probíhaly prakticky paralelně. První ze dvou ze dvou prototypů prvně uvedeného stroje poprvé vzlétl v srpnu roku 1936. Produkce letounu typu PS-35 (ANT-35), který dosahoval rychlosti 372 km/h, byla rovněž omezená a zastavila se na pouhých sedmi sériových strojích. Důvody tak omezené produkce tohoto stroje byly identické jako u typu PS-89 (ZIG-1). Jednalo se tedy zejména o malou nosnost, nízkou přepravní kapacitu a poněkud stísněnou a nepříliš komfortní kabinu cestujících. Zdaleka nejrychlejší byl ale typ Stal-7 z dílny R.L. Bartiniho. Práce na projektu zmíněného stroje se rozeběhly v květnu roku 1934. Zmíněný stroj vzešel ze zadání Hlavní správy GVF. Dle zmíněného zadání měla být jeho konstrukce podřízena tomu, aby dosahoval co nejvyšší rychlosti. Z tohoto důvodu byla požadována výška kabiny pouhých 1,55 m, což letoun typu Stal-7 činilo velmi nepraktickým. V takové kabině se totiž musely pohybovat v předklonu i osoby nižšího vzrůstu. Bartini letoun typu Stal-7 pojal jako dvoumotorový dolnoplošník s velmi štíhlým vřetenovitým trupem s průřezem ve tvaru trojúhelníku se zaoblenými rohy, křídlem s lichoběžníkovým půdorysem, klasicky koncipovanými ocasními plochami a zatahovatelným tříbodovým podvozkem ostruhového typu. Křídlo tohoto stroje bylo řešeno velmi nekonvenčně. Zatímco mezi trupem a motorovými gondolami mělo křídlo letounu typu Stal-7 výrazně záporné vzepětí, vzepětí křídla tohoto stroje vně motorových gondol bylo kladné. Jednalo se tedy o křídlo typu racek, ale v obrácené podobě. Díky tomu pod střední částí křídla letounu typu Stal-7 docházelo ke vzniku tzv. dynamického vzdušného polštáře (vlivem tzv. přízemního efektu). Z tohoto důvodu nebylo křídlo tohoto stroje nutné vybavit vztlakovými klapkami. Takto pojaté křídlo navíc umožnilo hlavní podvozky letounu typu Stal-7, které se zatahovaly do motorových gondol, opatřit poměrně krátkými, a tedy i lehkými, nohami. Kromě toho použití obráceného křídla typu racek mělo pozitivní vliv na výhled z pilotní kabiny. Obrácené křídlo typu racek se ale neobešlo též bez nedostatků. Jeho zalomení bylo totiž původcem difuzorového efektu, který sebou přinášel vzrůst aerodynamického odporu. Vzhledem k tomu, že střední část křídla letounu typu Stal-7, měla značnou hloubku, do její útrob bylo možné vestavět objemné palivové nádrže. Pro další palivové nádrže se našlo místo ve vnějších částech křídla. Žádný jiný letoun sovětské konstrukce té doby přitom neměl palivové nádrže ve vnějších částech křídla. Trup tohoto stroje byl navíc na křídlo napojen tak šikovně, že jeho aerodynamiku ovlivňoval jen minimálně. Kromě toho sám vyvozoval vztlak. Úvodní projekt letounu typu Stal-7 byl představiteli Aeroflotu přezkoumán v červnu roku 1934. Současně byl vznesen návrh na vývoj vojenské verze tohoto stroje. V původní projektové podobě letoun typu Stal-7 počítal s dvojicí kapalinou chlazených motorů typu M-17 (kopie německého typu BMW VI). Později byl ale přepracován pro motory typu Hispano-Suiza 12Ybrs francouzské konstrukce, které byly později v SSSR vyráběny pod označením M-100. Dle předběžných výpočtů měly totiž zmíněné motory letounu typu Stal-7 umožnit létat rychlostí přes 400 km/h (ve výšce 2 400 m). Naproti tomu s motory typu M-17 by jeho rychlost podle všeho nepřesahovala 350 km/h. Krátce byly ale pro tento stroj zvažovány též motory typu M-34. Prototyp letounu typu Stal-7 byl postaven závodem č.240 a do oblak se poprvé vydal v září roku 1936. Celkové hodnocení zmíněného stroje ze strany pilotů NII VVS (Vědecko-výzkumný institut VVS) bylo hladné. Prototyp letounu typu Stal-7 měl dobrou stabilitu i ovladatelnost. S kladným hodnocením se setkaly též vzletové a přistávací charakteristiky. Kromě toho byl schopen letu i s jedním nefunkčním motorem. Široké veřejnosti byl letoun typu Stal-7 poprvé představen v listopadu roku 1936 na aerosalonu v Paříži, ale pouze ve formě zmenšeného modelu. Krátce nato testování prototypu tohoto stroje pozastavila zima. Dne 19. ledna 1937 byl velitelem Hlavní správy GVF podepsán výnos, na jehož základě byl následně konstrukční tým závodu č.240 rozpuštěn, s tím, že zde bylo ponecháno jen několik odborníků pro potřeby dalšího dolaďování prototypu letounu typu Stal-7. Krátce nato, v únoru toho samého roku, byli zmínění odborníci pověřeni úpravami prototypu letounu typu Stal-7, aby mohl posloužit k ustanovení rychlostního a dálkového rekordu. K závodním zkouškám byl prototyp letounu typu Stal-7 předán v konfiguraci se dvěma motory typu M-100A a max. vzletovou hmotností 6,5 až 7 t. Závodní zkoušky tohoto stroje se rozeběhly dnem 16. srpnem 1937. Dne 9. listopadem toho samého roku ale musely být pozastaveny, aniž by byly realizovány v plném rozsahu. Důvodem toho byl nástup kruté zimy. Z toho samého důvodu prototyp letounu typu Stal-7 až do února roku 1938 postával v hangáru. 14. dne toho samého měsíce byl ale Bartini zatčen, na základě vykonstruovaného obvinění, sovětskou tajnou policií NKVD (Lidový komisariát vnitřních věcí), v rámci proslulých Stalinových čistek. Zmíněným politickým persekucím, které měly vytvořit atmosféru strachu a upevnit Stalinovu absolutistickou moc, tehdy neunikla ani řada tehdejších představitelů sovětského průmyslu, leteckého nevyjímaje. Jakýkoliv neúspěch ve zkušebním programu nějakého prototypu nového letounu nebo pouhá pomluva mohla v této temné době vést k okamžitému ukončení kariéry, zatčení nebo dokonce popravě do té doby velmi úspěšného leteckého konstruktéra. Bartinimu byly osudné zejména vazby na ministra obrany M.N. Tuchačevského a velitele VVS J.I. Alksnise, kteří byli v roce 1937 neprávem označeni za nepřátele státu. Právě díky nim se totiž Bartini dostal do čela institutu SNII GVF. Kromě toho byl Bartini neprávem obviněn ze špionáže pro fašistickou Itálii. Verdikt zněl 10 let nepodmíněně. Poté další práce na typu Stal-7 probíhaly pod vedením Z.B. Cencipera. Mezi únorem a květnem roku 1938 tento stroj procházel úpravami. Tomu mezi květnem a červencem toho samého roku následovaly čtyři kontrolní lety. Zmíněné lety byly realizovány v režii institutu NII GVF. To se již celý program Stal-7 nacházel ve značném skluzu. Dne 28. srpna 1938 prototyp letounu typu Stal-7 uskutečnil zkušební non-stop dálkový let na 2 360 km trase Moskva – Simferopol – Moskva. Zmíněný let byl zahájen v sedm hodin ráno vzletem z VPD Moskevského centrálního letiště (Chodynka). Polovinu trasy do Simferopolu prototyp letounu typu Stal-7 absolvoval ve výšce 3 500 m za dobrého počasí. Nad letištěm v Simferopolu jeho posádka shodila vlajku. Při zpátečním letu do Moskvy se ale prototypu letounu typu Stal-7 postavila do cesty bouřka. Z tohoto důvodu s ním musela posádka vystoupat do výšky 4 500 m. Celou trasu Moskva – Simferopol – Moskva se přitom tehdy posádce prototypu letounu typu Stal-7 podařilo zalétnout průměrnou rychlostí 310 km/h. Další dálkový zkušební non-stop let tento stroj uskutečnil dne 6. října 1938, a to na 3 800 km trase Moskva – Batumi – Oděsa – Moskva. Zmíněnou trasu přitom tehdy prototyp letounu typu Stal-7 urazil za 11 h a 4 min průměrnou rychlostí 350 km/h. Přestože se jednalo o velký úspěch, na světový rekord to bylo stále málo.  Dne 8. července 1938 se totiž podařilo Francouzům s dvoumotorovým letounem typu Amiot 370 (speciální neozbrojená rekordní modifikace bombardovacího letounu typu Amiot 340) dosáhnout rychlostního rekordu 400,81 km/h. Mezi 10. a 14. dnem toho samého měsíce navíc Američané s dvoumotorovým dopravním letounem Lockheed L-14 Super Electra podnikli odlet celé Země. Přitom urazili vzdálenost 23 612 km a ve vzduchu strávili celkem 3 dny 19 hodin a 17 minut. SSSR samozřejmě nechtěl zůstat pozadu, protože zisk leteckého rekordu tehdy sebou přinášel nemalou mezinárodní prestiž. Sovětské vedení navíc tehdy k rekordním letům přikládalo značnou důležitost, neboť tyto lety demonstrovaly, že tuzemský letecký průmysl nikterak nezaostává za leteckým průmyslem kapitalistických zemí. Z tohoto důvodu byl tehdy dokonce v Moskvě zřízen Štáb přeletů, který měl na starost organizování rekordních letů. A pro pokoření tehdejšího dálkového letu byl zmíněnou komisí zvolen právě prototyp letounu typu Stal-7. Jiné volby tehdy koneckonců nebylo. V případě trasy padla volba na trasu Moskva – Jakutsko – Fairbanks – New York – Paříž – Moskva. Prototyp letounu typu Stal-7 měl přitom tuto trasu absolvovat v roce 1939 a měl ji urazit za méně než 90 hodin. Zmíněnému přeletu ale zabránilo razantní zhoršení mezinárodní politické situace, stejně jako plánovaným rekordním letům letounů typu Tupolev ANT-25 a BOK BOK-15. V této souvislosti padlo rozhodnutí, aby byl rekordní let s prototypem letounu typu Stal-7 uskutečněn na osvědčené trase Moskva – Simferopol – Moskva. Speciálně za tímto účelem měl zmíněný stroj obdržet instalaci silnějších 860 hp motorů typu M-103 (na místo 750 hp motorů typu M-100A) a dodatečných palivových nádrží uvnitř kabiny cestujících. Zda prototyp letounu typu Stal-7 v roce 1939 skutečně obdržel motory typu M-103 nelze bohužel potvrdit, neboť se o tom nezmiňují žádné z dochovaných dobových dokumentů. Potvrzena je pouze zástavba dodatečných palivových nádrží do trupu. Přípravu prototypu letounu typu Stal-7 k zmíněnému dálkovému letu se podařilo završit v létě roku 1939. Tomu, dne 1. srpna toho samého roku, následoval zkušební dálkový non-stop let na 3 200 km trase Moskva – Sevastopol – Saratov – Moskva. Plánovaný rekordní let byl uskutečněn 28. srpna 1939, a to na 5 068 km trase Moskva – Malo-Brusjanskoe – Sevastopol – Moskva. Přestože tehdy na zmíněné trase panovala nepřízeň počasí, prototyp letounu typu Stal-7 ji urazil za 12,5 h průměrnou rychlostí 404,936 km/h. Jeho vzletová hmotnost přitom tehdy činila 11 820 kg. Tímto se Sovětům konečně podařilo pokořit světový rekord, který drželi Francouzi s typem Amiot 370. Mezinárodní organizace FAI (Fédération Aéronautique Internationale) ale zmíněný rekord Sovětům neuznala, neboť francouzský rekord 400,81 km/h překonával jen nepatrně. V průběhu zkoušek prototypu letounu typu Stal-7 vypluly na povrch některé nedostatky. Jejich seznam se přitom stal, spolu se seznamem předností, součástí zprávy ze dne 14. října 1938, která byla určena veliteli Aeroflotu V.S Molokovi. Mimo jiné se jednalo o absenci vztlakových klapek, nedostatečnou hermetičnost svárů palivových nádrží a nedostatečnou účinnost chladičů oleje. S kritikou se ale setkala též přístupnost motorů pro pozemní personál, stejně jako upevnění jejich kapot. Za nevyhovující byly v neposlední řadě shledány též servisní krytky, které pozemnímu personálu zpřístupňovaly palivové nádrže. Součástí zmíněné zprávy byl ale též návrh na stavbu nevelké ověřovací série v prostorách závodu č.240. Zmíněný podnik se sice tehdy zabýval pouze opravami letounů typu Stal-2 a Stal-3, vzhledem k tomu, že se ale značná část jeho tehdejšího personálu podílela na projektování a stavbě prototypu letounu typu Stal-7, byl po drobném rozšíření výrobního zařízení schopen tento úkol splnit. Se završením prací na projektu sériové verze letounu typu Stal-7 se počítalo ke dni 15. května 1939. Prototyp sériového modelu měl být dokončen ke dni 1. května 1940. Se stavbou prvního plnohodnotného sériového stroje se počítalo mezi listopadem a prosincem toho samého roku. Poté měl být závod č.240 schopen dodávat jeden letoun typu Stal-7 měsíčně. V případě požadavku na vyšší výrobní tempo by však bylo nezbytné buďto výrazně rozšířit výrobní plochu závodu č.240 a nebo tento stroj zavést do výrobního programu dalších podniků. Molokov byl pro sériovou výrobu letounu typu Stal-7. Vývoj sériové verze tohoto stroje byl přitom oficiálně posvěcen výnosem ze dne 1. listopadu 1938. Sériová verze letounu typu Stal-7 měla pozbývat všech nedostatků, které se podařilo odhalit v průběhu zkoušek prototypu. Sériové výroby se ale tento stroj nakonec nedočkal. Tehdy totiž již v SSSR naplno běžela produkce licenční kopie amerického Douglasu DC-3-196 pod označením PS-84. Kabina tohoto stroje přitom pojala 14 až 21 osob a zároveň poskytovala vynikající cestovní komfort. Prostředky vynaložené na vývoj letounu typu Stal-7 ale i přesto nepřišly nazmar. Zmíněný stroj se totiž stal základem dálkového bombardéru typu DB-240, později známého jako Jer-2.

Popis:  Rychlostní dopravní letoun pro dálkové linky typu Stal-7 byl řešen jako dvoumotorový dolnoplošník s klasicky koncipovanými ocasními plochami. Trup tohoto stroje byl koncipován jako duralová poloskořepina a měl průřez ve tvaru trojúhelníku se zaoblenými rohy. Do ogivální špice trupu letounu typu Stal-7 byla vetknuta dvojice přistávacích reflektorů. Poté následovala pilotní kabina se sedadly pilotů vedle sebe. Pilotní kabina letounu typu Stal-7 byla opatřena rozměrným překrytem, který vystupoval nad ogivální špici trupu a svou zadní částí plynule přecházel ve hřbet trupu. Postranní okénka pilotní kabiny tohoto stroje byla řešena jako odsuvná. Přední část překrytu pilotní kabiny letounu typu Stal-7 měla tvar klínu, který vystupoval směrem dopředu a narušoval jinak precizně provedenou aerodynamiku trupu. Přímo za sedadly pilotů bylo umístěno pracoviště navigátora-radisty. Poté následovala kabina cestujících se sedadly pro 12 osob. Kabina cestujících letounu typu Stal-7 byla poněkud stísněná. Její zasklení se sestávalo ze čtyř párů postranních okének s obdélníkovým tvarem. Okénka kabiny cestujících letounu typu Stal-7 byla přitom umístěna přímo nad křídlem. Kabinu tohoto stroje zpřístupňovala poměrně malá výklopná (směrem dopřed) obdélníková dvířka, která se nacházela na levoboku typu, přímo za křídlem. Součástí zmíněných dvířek bylo další obdélníkové okénko. Dolnoplošně uspořádané křídlo letounu typu Stal-7 mělo půdorys ve tvaru lichoběžníku, rozpětí 23,0 m, plochu 72,0 m², proměnné vzepětí, náběžnou hranu s kladným úhlem šípu, odtokovou hranu se záporným úhlem šípu, špičaté koncové oblouky a značnou hloubku u kořenů. Hloubka křídla tohoto stroje se přitom plynule zmenšovala směrem ke koncovým obloukům. Kostra křídla letounu typu Stal-7 měla příhradovou konstrukci a byla svařena z ocelových trubek a ocelových profilů. Potah křídla tohoto stroje byl plátěný a byl zhotoven z mušelínu. Do náběžné hrany křídla letounu typu byly vetknuty motorové gondoly. Zatímco v oblasti mezi trupem a motorovými gondolami mělo křídlo letounu typu Stal-7 výrazné záporné vzepětí, vzepětí křídla tohoto stroje vně motorových gondol bylo kladné. Na odtokové hraně vnějších částí křídla letounu typu Stal-7 se nacházela křidélka typu Frise. Vztlakové klapky tento stroj postrádal. Střední část křídla letounu typu Stal-7 totiž vyvozovala, vlivem tzv. přízemního efektu, dynamický vzduchový polštář, a tak bylo shledáno použití vztlakových klapek na tomto stroji jako zbytečné. Pohon letounu typu Stal-7 obstarávala dvojice 750 hp kapalinou chlazených 12-ti válců typu M-100A. Ty byly vestavěny do předních částí křídelních gondol, které zaujímaly mírný sklon vně trupu, a roztáčely třílisté vrtule v tažném uspořádání se stavitelnými (na zemi) kovovými listy. K chlazení chladící kapaliny motorů typu M-100A v podobě vody sloužily chladiče, které se nacházely v čele motorových gondol. Palivové nádrže letounu typu Stal-7 měly kovovou konstrukci a byly instalovány v útrobách střední i obou vnějších částí křídla. Ocasní plochy letounu typu Stal-7 měly lichoběžníkový tvar a sestávaly se z jedné svislé plochy (SOP) a jedné středoplošně uspořádané vodorovné plochy (VOP) s přibližně nulovým vzepětím. Zatímco na odtokové hraně SOP se nacházelo směrové kormidlo, odtokovou hranu VOP okupovala dvojice výškových kormidel. Na odtokové hraně směrovky i obou dvou výškovek se nacházely vyvažovací plochy. Výškovky byly kromě toho opatřeny rohovými odlehčovacími ploškami. Ocasní plochy letounu typu Stal-7 měly, stejně jako křídlo, ocelovou kostru a plátěný potah. Vzletové a přistávací zařízení letounu typu Stal-7 tvořil tříbodový kolový podvozek ostruhového typu. Hlavní podvozky tohoto stroje byly řešeny jako zatahovatelné a zasouvaly se, po směru letu, do zadních částí křídelních motorových gondol. K jejich zasouvání a vysouvání sloužil hydraulický systém. Naproti tomu stavitelný ostruhový podvozek byl řešen jako pevný.

Verze:  žádné

Vyrobeno:  jeden prototyp

Uživatelé:  žádní

Posádka:    dva piloti a navigátor/radista

Pohon:       dva pístové motory typu Klimov M-100A s max. výkonem po 750 hp           

Kapacita:   12 osob

Výzbroj:     žádná