После испытаний инженер Вахмистров и лётчики Залевский, Анисимов и Чкалов были награждены орденом Красной Звезды.
Предстояли государственные испытания. Так как «звену» нужно было летать на большие расстояния, с полной загрузкой, шасси ТБ-1 с наружной стороны усилили амортизационной стойкой от самолёта АНТ-9, а лонжерон в месте присоединения стойки укрепили добавочным подкосом. Был увеличен размер колёс. В бомбоотсеке установили дополнительные баки на 1250 литров бензина. Предполагалось, что с помощью ручного насоса бортмеханик будет подкачивать топливо в истребители. Внешние бензопроводы носителя и несомых самолётов соединялись через резиновую вставку, которая при взлёте И-4 легко разъединялась. На практике перелива бензина из ТБ-1 в И-4 не проводили; возможно, система перекачки даже не была смонтирована.
Испытания начали 20 мая 1932 г. и закончили 14 июня. За это время было сделано 11 полётов общей продолжительностью 23 ч 50 мин. В них участвовала та же команда: лётчики Залевский, Анисимов, Чкалов, бортинженеры Вахмистров и Морозов; не было только провинившегося при первом вылете лётчика Шарапова.
В ходе полётов были замерены характеристики составного самолёта «Звено-1» при различном взлётном весе и сделан вывод, что система ТБ-1 + 2 И-4 при всех работающих моторах позволяет увеличить потолок на 500–600 м и сократить длину разбега по сравнению с одиночным ТБ-1[78].
Характеристики «Звена-1» по результатам государственных испытаний.
В один из дней состоялся полёт с отделением одного И-4 на высоте 1000 м. Опыт прошёл успешно, нарушений устойчивости и управляемости ТБ-1 с одним самолётом на крыле не наблюдалось. Но перед посадкой второй истребитель также стартовал в полёт.
На 10 июня был намечен дальний перелёт самолёта-звена. ТБ-1 с двумя истребителями должен был стартовать в Монино, прилететь в Киев, отделить самолёты, сбросить на полигоне 1000 кг бомб и вернуться в Монино без промежуточных посадок. Баки всех трёх машин заправили до отказа, вес «звена» составил 12 500 кг. Но из-за сильного встречного ветра топлива хватило только до Брянска. Там самолёты приземлились. После заправки ТБ-1 продолжил полёт до Киева, а истребители вернулись в Монино.
В целом Государственные испытания сочли успешными. Рекомендовалось построить эскадрилью самолётов «Звено-1» для войсковых испытаний, перейти к опытам с бомбардировщиками ТБ-3 и истребителями И-5, разработать конструкцию и произвести опыты перелива горючего в истребители в полете в составе «Звена».
Новым шеф-пилотом самолёта-носителя «звеньев» стал лётчик-испытатель НИИ ВВС Пётр Михайлович Стефановский, оставивший интересные мемуары об этих экспериментах. Однажды ему пришлось сажать «Звено-1» с истребителями на крыле. В тот день намечался обычный полёт на отработку техники взлёта с крыла. Но лётчик истребителя В.К. Коккинаки, на рассчитав силу, оборвал трос расцепления замка задней опоры и не смог отделится от ТБ-1. Так как посадка с одним самолётом на крыле была опасна из-за несимметричной конфигурации «звена», Пётр Михайлович запретил взлёт лётчику второго И-4 И.Ф. Гроздю, уже отсоединившему задний замок, пошёл на снижение и плавно коснулся земли. Казалось бы, всё позади. Но тут чуть не случилось непоправимое. Стефановский пишет: «Самолёт бежит по полосе. Шасси не подвело! Вдруг — удар, треск! Неужели машина ломается? Да нет! Вот она и скорость потеряла, остановилась. И тут возникло острое беспокойство за Иустина (Гроздя) — не сорвался ли он с плоскости? Глянул в его сторону и обмер. Истребитель повис на задней треноге крепления и раскачивается. Вверху в такт ему болтается лётчик. Одним словом — цирк Вахмистрова.
В первую очередь освободили Гроздя. Обняли, расцеловали. Как-никак он больше всех натерпелся страху. А могло быть и хуже. Дело в том, что на пробеге, когда руль глубины из-за потери скорости потерял эффективность, истребитель, хвост которого не был закреплен, начал сползать с плоскости бомбардировщика. Задняя ферма крепления, наклонившись под углом тридцать градусов, прорвала фюзеляж И-4 и уперлась в спинку сиденья лётчика. Нос истребителя неестественно задрался. Будь при посадке толчок посильнее, самолёт Гроздя сорвался бы»[79].
К началу 1933 г. была составлена обширная программа работ по теме «Звено». 21 января в письме начальника ВВС «О состоянии работ по реализации изобретения инженера Вахмистрова» в правительство сообщалось:
«1. Находится в постройке (в ЦАГИ) оборудование для пяти самолётов Звено 1 (соединение ТБ1 с двумя И4). Срок готовности — начало апреля 1933 года.
2. Спроектировано и находится в постройке оборудование для самолёта Звено 2 (соединение самолёта ТБЗ-4М17 с тремя самолётами И5-М22). Срок готовности — апрель 1933 года.
3. Заканчивается проектирование оборудования для самолёта Звено 3 (соединение самолёта ТБЗ-4М17 с пятью истребителями: тремя И5-М22, расположенными на крыльях, и двумя И-ЗЕТ, расположенными под крыльями). Срок выхода из производства — май 1933 года.
4. Разработана методика и находится в проектировании приспособление для посадки в воздухе самолёта И5-М22 на самолёт ТБЗ-4М17. Срок выхода из производства — май 1933 года.
5. Ведётся предварительная разработка вопроса о создании специальных самолётов, вытекающая из принципа соединения самолётов в воздухе, а именно самолёта-тягача, сверхскоростного истребителя и воздушной авиаматки.
Все перечисленные работы производятся под руководством инженера НИИ ВВС Вахмистрова в специальной группе, выделенной ЦАГИ»[80].
Забегая вперёд, отмечу, что большинство этих задач было реализовано, хотя и позже, чем намечалось.
Летом 1933 г. готовились к войсковым испытаниям «Звена-1». Конструкция составного самолёта вновь претерпела изменения. На ТБ-1 установили серийные И-4 с необрезанным нижним крылом. Была доработана конструкция замков, причём замок задней опоры перенесли с крыльевой треноги на фюзеляж истребителя — теперь он открывался проще, с меньшим усилием.
В июле с находящегося под Новгородом Кречевицкого аэродрома сотрудники НИИ ВВС провели контрольные испытания модифицированного «Звена-1». ТБ-1 пилотировал П.М. Стефановский, истребители — В.К. Коккинаки и В.А. Степанчёнок. Все три самолёта были другие, не те, которые летали на испытаниях 1931–1932 гг. Менялись и лётчики: под руководством Стефановского за пять полётов были оттренированы два лётчика-истребителя и три командира ТБ-1. С истребителями на крыле бомбардировщик выполнял виражи с креном до 60 градусов.
Конструктивные доработки сочли полезными. «Самолёт 3–1 с вышеуказанными переделками вполне пригоден к эксплуатации в строевых частях ВВС РККА», — отмечалось в заключении по испытаниям[81]. Была изготовлена малая серия для войсковых испытаний — шесть «звеньев». Они базировались на аэродроме 2-й тяжёлобомбардировочной авиабригады в Кречевицах до 1937 г.
В 1933 г. на вооружение поступила новая техника — четырёхмоторный бомбардировщик ТБ-3 и истребитель И-5. Из этих самолётов Вахмистров составил новые «звенья».
Для начала на ТБ-1 установили два биплана И-5. Эту составную конструкцию назвали «Звено-1a». Технически она почти не отличалась от «Звена-1», за исключением заднего замка на И-5, который сделали самозапирающимся. Замок смонтировали на фермочке из стальных труб, приваренной к нижним узлам шпангоута за сидением лётчика — так удалось повысить заднюю точку крепления и обеспечить горизонтальность оси нового истребителя.
Испытания «Звена-1а» проходили 2–3 сентября 1933 г. на военном аэродроме в Новосельцах, за штурвалом ТБ-1 был Стефановский, истребителями управляли Лагутин и Коккинаки. В первом, пробном полёте проверялась техника разъединения самолётов. На всякий случай из кабины ТБ-1 к замкам протянули тросы для их принудительного открытия. Но этого не понадобилось: отцепившись от задней опоры, лётчики легко, плавным выбиранием ручки на себя, взлетели с крыла носителя. Разделение самолётов происходило на высоте 800 м при скорости 130 км/ч.