Появление цельнометаллического самолета Р-3 было серьезным шагом в развитии советского авиастроения. Его история началась в 1924 году, когда Научный комитет Управления ВВС (НК УВВС) выдал ЦАГИ задание на строительство цельнометаллического самолета-разведчика. Началась проработка различных схем и вариантов компоновок самолета, получившего обозначение АНТ-3. Остановились на схеме полутораплана, хотя, как известно, Туполев был принципиальным сторонником монопланов. Объяснялось это тем, что мощность двигателей тех лет не обеспечивала монопланам необходимой маневренности, а для самолетов-разведчиков и истребителей она была одним из важнейших показателей.

Под руководством Туполева работала великолепная команда инженеров-конструкторов – так, крыло проектировал В.М. Петляков – впоследствии создатель знаменитого Пе-2.

Сборка первого опытного самолета с мотором «Либерти»[23] была завершена к 10 июля 1925 года, а в августе пилот В.Н. Филиппов провел заводские испытания, занявшие примерно 20 летных часов[24]. После контрольного полета

Москва – Харьков – Москва и устранения мелких дефектов АНТ-3 передали на государственные испытания. На испытаниях на машине была достигнута скорость в 207,2 км/ч у земли, что превышало аналогичные показатели у его конкурентов – разведчиков Р-1 и «Фоккер» C.IV.

Летчик-испытатель М.М. Громов и летнаб В.С. Вахмистров отмечали большую скорость машины, ее преимущества по прочности и сроку службы по сравнению с деревянными конструкциями. Однако выявились и минусы – это трудности в управлении и недостаточная маневренность. Окончательных выводов по самолету так и не сделали.

В декабре 1925 года конструкторское бюро приступило к постройке второго опытного самолета. В нем были устранены недостатки, выявленные при испытаниях первой машины. Второй АНТ-3 существенно отличался от предыдущего: так, нижнее крыло подняли на 25 мм, вынесли вперед мотор и радиаторы, увеличили емкость баков.

В августе 1926 года летчик А.И. Томашевский провел испытания второго самолета – сначала с мотором «Либерти», а затем – с английским мотором «Нэпиер Лайон». Машина была послушна в управлении, «мягко» выполняла виражи. Этот АНТ-3 вполне соответствовал требованиям ВВС к сухопутному разведчику, и было принято решение о запуске самолета в серию.

Для серийного производства Р-3 в конце 1925 года выделили московский завод ГАЗ № 5. Опыта постройки металлических самолетов предприятие не имело, и у производственников возникло множество вопросов, связанных с новой для них технологией. Для оперативного решения всех проблем на заводе работала группа инженеров КБ.

В мае 1927 года Великобритания заморозила торговые отношения с СССР, и поставки двигателей «Нэпиер Лайон» прекратились. Таким образом, на первые серийные машины пришлось ставить «Либерти». Однако для этого в очередной раз пришлось переделывать конструкцию самолета. Причем переделок было настолько много, что фактически это был новый самолет. Так, конструкторы заново перепроектировали управление рулями и мотором, в итоге новый самолет стал заметно легче. Параллельно были внесены мелкие изменения для упрощения технологии производства.

Но и это был не конец истории – вскоре военные приняли решение выпускать самолет с отечественным мотором М-5. В апреле – мае 1928 года первая машина Р-3М-5 с заводским № 4006 успешно прошла испытания, после чего самолет официально был принят на вооружение ВВС РККА. В январе 1928 года завод № 25[25] передал программу строительства металлических самолетов заводу № 22 в Филях.

Однако к моменту поступления в войска характеристики самолета уже не удовлетворяли военных, и поэтому конструкторы стали прорабатывать установку более мощного французского двигателя «Лоррен-Дитрих» 12Eb. Однако тут оказалось не все так просто, и самолет пришлось переделывать более кардинально. Так, чтобы улучшить центровку самолета, носовую часть удлинили на 385 мм. Попутно к обозначению добавились две буквы – ЛД («Лоррен-Дитрих»). В мае 1928 года самолет Р-3ЛД № 4023 поступил в НИИ ВВС на госиспытания.

Летные испытания по снятию штопорных характеристик проводили опытный летчик-испытатель М.А. Волковойнов и сам А.Н. Туполев. Летчик и конструктор остались довольны машиной. Был дан старт серийного производства, и к весне 1929 года частям ВВС было передано 79 самолетов Р-3ЛД, построенных заводом № 22.

Всего же было выпущено 103 самолета Р-3, включая и опытные машины. В числе последних был и штурмовой вариант, который начал разрабатываться в НИИ ВВС в марте 1927 года. Планировалось на Р-3М-5 поставить четыре неподвижных пулемета «Виккерс» для стрельбы вперед и один «Льюис» для обороны задней полусферы. Уже в октябре самолет передали на испытания, правда, без вооружения, только с балластной нагрузкой. Однако дальше нескольких вылетов дело не пошло.

В следующем 1928 году Научно-техническое управление ВВС поставило ЦАГИ задачу – изучить вопрос бронирования серийного Р-3ЛД. Работы были поручены А.Н. Туполеву, который вскоре «выдал на-гора» модификацию ШР-3. Согласно эскизному проекту, стальной броней толщиной 4 мм прикрывали двигатель и баки со всех сторон, а экипаж – снизу, сбоку и спереди.

Однако так как броня не была включена в силовую схему изначально при проектировании, то фактически она являлась дополнительной нагрузкой в 400 кг и значительно ухудшала характеристики самолета. Поэтому от проекта отказались.

Из полуфантастических проектов отметим попытку в 1931 году вооружить Р-3ЛД 20-мм автоматической пушкой РМ («Рейнметалл»), которую планировалось поставить на месте пулемета по левому борту. Хотя КБ-2 завершило проект к октябрю 1931 года, однако даже опытный образец строить не стали[26].

Или еще один проект ударной модификации Р-3. В начале 1930-х годов в СССР были модны опыты с динамореактивной (фактически – безоткатной) артиллерией конструкции Курчевского. Такие пушки пытались ставить практически на все, что летало[27]. В январе 1930 года добрались и до Р-3ЛД, на который в НИИ ВВС установили 76-мм пушку АПК-1. Орудие предназначалось для борьбы с аэростатами и дирижаблями противника и стреляло картечью и шрапнелью[28].

Апогеем же развития концепции универсального разведчика-бомбардировщика в СССР стал весьма многочисленный самолет Поликарпова Р-5 и его модификации. И это притом, что его конструкция представляла собой определенный шаг назад по сравнению с Р-3: ведь он был цельнодеревянным, а крыло и оперение обтягивались полотном.