Быстрее всех, выше всех…

Евгений АРСЕНЬЕВ, Геннадий СЕРОВ

В отечественной литературе большое внимание уделено периоду зарождения советской реактивной авиации. Уже писалось о ракетных перехватчиках «БИ» и «302», об установке реактивных ускорителей на серийные поршневые истребители Ла-7, Як-3 и другие, о первых послевоенных самолетах с ТРД. А также о некоторых экспериментальных машинах с ЖРД – например, о самолете «346», разработанном немецкими конструкторами в 1945 г. и вывезенном в 1946 г. для завершения постройки и испытаний в Советский Союз.

Однако многие проекты 1940-х годов остались в тени. Мы хотим восполнить этот пробел – рассказать о разработках самолетов с жидкостными ракетными двигателями.

Напомним, что к концу Второй мировой войны в СССР накопился некоторый опыт постройки различных типов реактивных двигателей: жидкостных и воздушно-реактивных (прямоточных, пульсирующих, мотокомпрессорных, турбореактивных). Изучение положительных и отрицательных сторон каждого из типов привело к выводу, что прочной основой для создания реактивной авиации может стать лишь турбореактивный двигатель.

Но у других типов РД имелись сторонники, считавшие их более подходящими для некоторых специфических областей применения. В частности, это касалось жидкостного реактивного двигателя (ЖРД).

Кроме существенных недостатков (чрезмерного расхода топлива, а также необходимости использования агрессивных или нестабильных компонентов – азотной кислоты, жидкого кислорода, перекиси водорода и т.п.), ЖРД имел и ряд достоинств. При относительно простой и легкой конструкции он позволял получать значительную тягу, которая (в отличие от воздушно-реактивных двигателей) не зависела от высоты полета и даже, наоборот, несколько возрастала с ее увеличением. Такой ЖРД можно было использовать в научном и прикладном направлениях:

– при разработке экспериментальных самолетов, предназначенных для исследования больших скоростей и высот полета, преодоления звукового барьера;

– при создании истребителей-перехватчиков, обладающих очень высокими скоростью, скороподъемностью и потолком, недостижимым для истребителей с другими типами двигателей

Разумеется, не были забыты предшествующие неудачные попытки строительства перехватчиков с ЖРД: самолетов «БИ» ОКБ В.Ф. Болховитинова и «302» А. Г. Костикова (ГИРТ при СНКСССР).Также как и попытки применения жидкостных ускорителей на поршневых истребителях, показавшие их чрезвычайную ненадежность и опасность в эксплуатации. Именно поэтому руководители НКАП (А.И. Шахурин, А.С. Яковлев и другие) не спешили делать серьезную ставку на ракетные самолеты.

Тем не менее, тщательно изучалось доставшееся СССР после войны немецкое и иное техническое наследие. В этом процессе участвовали все оборонные министерства, а также высшее руководство страны -члены ГКО Л. П. Берия, Г. М. Маленков и лично И. В. Сталин. Вождь, будучи абсолютным прагматиком, приказал максимально использовать у нас перспективные зарубежные военные наработки. Как известно, были даны задания на копирование немецких ТРД типа ЮМО-004 и БМВ-003, управляемых ракет – крылатой ФАУ-1, баллистической ФАУ-2, зенитных «Вассерфаль», «Шметтерлинг», американского тяжелого бомбардировщика Б-29 с его радиоэлектронным оборудованием.

Любой из наркомов (с марта 1946 г. – министров), руководящих оборонными отраслями, должен был «объективно» и «непредвзято» либо принять решение о копировании какого-то трофейного образца техники, либо отказаться от такового. Вопрос стоял чрезвычайно остро. Пример тому разбирательство по предложению военных копировать немецкий реактивный истребитель Ме-262, оснащенный двумя ТРД ЮМО-004. Руководство НКАП неприятно удивилось разброду в своих собственных рядах: один замнаркома – П.В. Дементьев – за, а второй – А.С. Яковлев – против.

Скандал с трудом удалось погасить: взамен отказа от копирования немецкого образца приняли на себя обязательства по созданию собственных самолетов с более высокими характеристиками. Но даром это, вкупе с другими прегрешениями, для наркома Шахурина не прошло. Наряду с командующим ВВС А.А. Новиковым, главным инженером ВВС А.К. Репиным и еще некоторыми ответственными работниками в начале 1946 г. он был снят с должности, а затем репрессирован. Одним из предъявленных этой группе обвинений стало как раз то, что они, якобы, не желали строить и осваивать новую реактивную технику, боясь увеличения числа аварий и катастроф.

Ме-163

Me-163S

У немцев был серийно строившийся и применявшийся в боях реактивный самолет- ракетный перехватчик Me-163, оснащенный ЖРД Вальтер HWK109-509 с тягой у земли 1750 кг. Но для этого двигателя требовались специальные компоненты топлива (в отличие от двигателей Ме- 262, работавших на обычном тракторном керосине).

В Советский Союз доставили несколько экземпляров Me-163 для изучения и испытаний в ЛИИ и в ГК НИИ ВВС. В октябре-ноябре 1945 г. командование ВВС попыталось заказать в Наркомате химической промышленности 23 тонны компонента «С», 7 тонн компонента «Т» и 50 кг твердого катализатора (марганцово-кислого калия с некоторыми добавками, служащего для разложения перекиси водорода). Расчет делался на 10 моторных полетов и 5 запусков двигателя на земле.

Попытка, видимо, не удалась. Летные испытания Me-163 прошли с запозданием и только в планерном варианте – с подъемом на буксире за другим самолетом.

Отказ от моторных полетов объяснили тем, что ЖРД Вальтер не проходил у нас стендовых испытаний, по результатам которых можно было дать заключение о пригодности к летным испытаниям хотя бы одного экземпляра двигателя.

Ввиду отсутствия необходимой испытательной базы в НИИ-1 осуществили лишь разборку, составление схем и проведение расчетов двигателя HWK 109- 509. А из трофейной техники только камера сгорания ЖРД ракеты ФАУ-2 прошла стендовые испытания (в Германии), что позволило составить методику стендовых испытаний и усовершенствовать нашу отечественную испытательную базу. В 1945 г. в НИИ-1 создали и ввели в эксплуатацию стенды-лаборатории для испытаний парогазогенераторов, турбонасосов, форсунок и самих ЖРД в целом.

Несмотря на необычную аэродинамическую схему – «бесхвостка» с крылом стреловидностью 23,3°, круткой 6°30' и щелью Локхид по передней кромке – самолет Me-163В оказался прост в управлении и легко выполнял все фигуры высшего пилотажа. Некоторые трудности возникали при взлете и посадке, в том числе из-за нестандартной схемы шасси со сбрасываемой взлетной тележкой и выдвигаемой посадочной лыжей. В заключение акта по госиспытаниям в ГК НИИ ВВС указывалось, что «… немецкий трофейный самолет Me-163В, выполненный по схеме «бесхвостка» со стреловидностью крыла 23,3°, является вполне доведенным по управляемости и устойчивости в безмоторном полете».

Сделать на практике вывод о боевой эффективности Me-163 было невозможно, но официальные немецкие сведения о наборе им высоты 12000 метров за 3,5 минуты и максимальной скорости 900-950 км/ч на высотах более 4000 м впечатляли.

Новое руководство авиапрома не спешило копировать этот самолет, но не могло отмахнуться от задачи перехвата тяжелых бомбардировщиков потенциального противника, летавших на больших высотах. Специалисты ВВС КА и истребительной авиации ПВО (ИА ПВО) внимательно изучали опыт немцев по отражению налетов тяжелых бомбардировщиков наших недавних союзников, и отметили наличие у оборонявшейся стороны ракетных перехватчиков. Поэтому командующий ИА ПВО генерал-полковник И.Д. Климов при составлении первого послевоенного плана опытного самолетостроения поставил вопрос о создании у нас самолета такого же типа.

Отметим, что к 1945 г. сформировался сильный игрок на поле технической политики в области самолетостроения. Это был 81 -й истребительный авиаполк, вооруженный всеми типами отечественных и многими типами зарубежных машин («Спитфайр», «Аэрокобра», «Кингкобра», «Киттихаук»), причем на долю последних приходилась почти половина – 40 полков. Находясь в техническом плане под покровительством ВВС, он уже начал выдвигать собственные требования. Руководству ВВС ракетный перехватчик был не нужен, но оно с удовольствием играло роль «старшего брата» и при составлении плана перспективных работ представляло интересы не только ИА ПВО, но и авиации ВМФ, Дальней Авиации, ГВФ, Осоавиахима.

Поэтому НКАП не стал ждать предложений военных о копировании Me-163, а постарался упредить ситуацию. В план по опытно му самолетостроению на 1946 г., утвержденный постановлением СНК № 472-193 от 26 февраля 1946 г., включили два почти идентичных задания на разработку ракетных перехватчиков.

ОКБА.И. Микояна (ОКБ-155) было поручено спроектировать и построить экспериментальный одноместный истребитель-перехватчик с ЖРД, высотной кабиной и следующими летно-тактическими данными: максимальная скорость у земли- 1100 км/ч (М=0,895), максимальная скорость на высоте 10000 метров – 1000 км/ч (М=0,93), продолжительность полета на максимальной тяге – 5 минут, на минимальной тяге – 18 минут, потолок при остатке горючего на 1,2 минуты – 17000 метров, время подъема на высоту 17000 метров – 3,2 минуты, вооружение – две 23-мм пушки. Срок предъявления налетные испытания первого экземпляра- 1 ноября 1946 г.

ОКБ С.А. Лавочкина (ОКБ-301) было поручено спроектировать и построить экспериментальный одноместный истребитель с ЖРД, реактивным оружием и радиолокационным прицелом, со следующими летно-тактическими данными: максимальная скорость у земли – 1050 км/ч (М=0,855), максимальная скорость на высоте 5000 метров – 1100 км/ч (М=0,95), продолжительность полета на максимальной тяге – 6 минут, на минимальной тяге – 21,5 минуты, практический потолок-18000 метров, вооружение – 6 штук ТРС-82. Срок предъявления на летные испытания- 1 мая 1947 г.

Двигатели: РД-1М РД-2МЗВ

Сердцем любого самолета является двигатель. Копировать мощный и доведенный немецкий ЖРД Вальтер было трудно: он работал на специфических компонентах топлива, для производства которых в стране не имелось промышленной базы. Кроме того, существовали аналогичные отечественные разработки.

К этому времени три конструкторских коллектива под руководством Л .С. Душкина, В.П. Глушко и А.М. Исаева специализировались на разработке ЖРД. Душкин создал наиболее мощные двигатели: Д-1 А-1100 с тягой 1100 кг для самолета «БИ» (1942 г.) и РД-2М с тягой 1400 кг для самолета «302» (1944 г.). Однако их надежность оставляла желать лучшего. Исаев модернизировал Д-1 А-1100, повысив его надежность и доведя ресурс до одного часа. Под обозначением РД-1М двигатель успешно прошел государственные испытания в 1945 г. Глушко создал ускоритель РД-1 с тягой 300 кг для установки на поршневые самолеты Як-3 и Ла-7, а также разработал на его основе трех- и четырехкамерные ЖРД с тягой 900 и 1200 кг, которые продолжения не получили.

Тем временем Душкин, работавший в НИИ-1 НКАП, создал ЖРД РД-2МЗВ. Двигатель имел насосную подачу топлива и работал на керосине и азотной кислоте. Главной его особенностью было наличие двух камер – большой (тяга 1100 кг) и маленькой (300 кг). Это позволяло взлетать и набирать высоту на максимальной тяге при совместной работе обеих камер, а затем выключать большую камеру и производить дальнейший горизонтальный полет, поиск цели и ее атаку при работе только малой камеры. Экономия топлива и продолжительность полета значительно увеличивались. Решение прогрессивное, поскольку иным способом дросселировать тягу ЖРД на больших высотах, где уже не нужна максимальная тяга, было проблематично.

Первоначально предполагалось установить этот ЖРД на ракетный перехватчик «Малютка», заданный еще в 1944 г. Н.Н. Поликарпову. Но скоропостижная смерть авиаконструктора не позволила закончить работу. Теперь двигатель предназначался для использования на ракетных перехватчиках Микояна и Лавочкина.

На государственных испытаниях РД- 2МЗВ в мае 1945 г. была получена суммарная взлетная тяга 1500 кг, номинальная – 1250 кг и минимальная – 500 кг. При работе только одной малой камеры максимальная тяга составляла 300 кг, минимальная – 100 кг. Удельная тяга на 1 кг топлива при совместной работе большой и малой камер, или при работе только малой камеры на режиме максимальной тяги составляла 200 кг. Масса ЖРД со всеми агрегатами – 224 кг. Двигатель планировали выпустить в количестве 30 комплектов, со сроком сдачи первого экземпляра 10 марта, а последнего – 10 августа 1946 г. Этим обеспечивалась постройка истребителей-перехватчиков ОКБ С.А. Лавочкина и А.И. Микояна, а также экспериментальных самолетов НИИ-1.

Изготовление двигателя поручали заводу № 165 в кооперации с другими заводами, а сборку и контрольные испытания должны были провести в НИИ-1.

Формирование нового плана опытного самолетостроения для НКАП облегчалось тем, что в феврале 1946 г. вместо А.И. Шахурина его уже возглавлял М.В. Хруничев. А смена руководства ВВС (К.А. Вершинин вместо А.А. Новикова) произошла лишь в марте, поэтому в данный промежуток времени опальное командование ВВС было практически выключено из процесса принятия решений.

Успешное, казалось бы, утверждение нового плана для МАП 1* неожиданно омрачилось внутриведомственным скандалом. В это время в НИИ-1 уже строили экспериментальный самолет с ЖРД конструкции инженера И.Ф. Флорова (в некоторых документах конструктором самолета назывался В.Ф. Болховитинов).

Эта работа началась за два года до описываемых событий, когда постановлением ГОКО № 5201 от 18 февраля 1944 г. Институту реактивной техники НИИ-1 (бывший ГИРТ А.Г. Костикова), переданному в состав НКАП, поручили заниматься реактивными двигателями. Возглавил НИИ-1 бывший начальник НИИ ВВС П.И. Федоров, а его заместителем стал В.Ф. Болховитинов-создатель самолета «БИ».

Новые руководители НИИ-1 были неравнодушны к самолетостроению. Кроме основных работ по ЖРД Исаева и Душкина, а также ТРД А.М. Люльки, решили строить экспериментальный самолет по проекту Болховитинова и Флорова. Задание было утверждено 18-ым Главным Управлением НКАП, отвечавшим за реактивную технику.

Предполагалось построить два варианта: один с двигателем Исаева («4302»), другой – с двигателем Душкина («4303»). Самолеты по проекту должны были иметь при полетной массе 2320 кг и 2350 кг соответственно: Максимальную скорость у земли 1010(М=0,82)и 1040 км/ч (М=0,85), на высоте 5000 метров – 1015 (М=0,88) и 1050 км/ч(М=0,91), на высоте 15000 метров – 1050 (М=0,99) и 1090 км/ч (М=1,03), время набора высоты 15000 метров – 2 минуты 22 секунды и 1 минута 42,4 секунды, практический потолок – 18850 и 19750 метров, продолжительность пребывания в воздухе до 46 минут.

Оба предназначались для исследования как самих ЖРД, так и аэродинамики больших скоростей полета. А также для формулирования закона распределения давления по профилю и величины нагрузок, получаемых в полете, в зоне возникновения волнового кризиса. Всего планировали строить шесть экземпляров: два первых-для подготовки летного состава, а остальные – для проведения экспериментальных работ. Собственных производственных мощностей институту не хватало, поэтому планеры самолета строили на горьковском авиазаводе № 21 им. Серго Орджоникидзе (тип 47). К 1 января 1946 г. изготовили рабочие чертежи, и самолеты запустили в производство. Первые две машины должны были покинуть сборочный цех в марте.

1* В марте 1946 г. Наркомат авиационной промышленности реорганизован в Министерство

«4302»

Однако новые руководители авиационной промышленности негативно отнеслись к это му самолету, сочтя, что Н И И -1 занялся несвойственным ему делом. Поэтому после выхода вышеуказанного февральского 1946 г. постановления Совнаркома финансирование работ по постройке опытного самолета Флорова было прекращено.

Разработчики не согласились с таким решением. Новый начальник НИИ-1 Я.Л. Бибиков и Болховитинов написали непосредственно Сталину, что к 1 апреля 1946 г. первый летный экземпляр был готов уже примерно на 70%, и если продолжить работы, то к 1 июля самолет выйдет на летные испытания. Заместитель председателя Совета Министров СССР Н.А. Вознесенский, который после попавшего в опалу Маленкова курировал авиацию, дал команду Хруничеву и Вершинину разобраться и доложить предложения. У Хруничева тут же «вырос зуб» на жалобщиков, однако сначала он должен был отреагировать на поручение.

Главком ВВС маршал авиации К.А. Вершинин питал слабость к научному подходу и анализу, особенно в области перспективного военного авиастроения. Он был обижен, что план опытного самолетостроения утвердили без согласования с ВВС. Поэтому вместе с новым главным инженером ВВС генерал-полковником ИАС И.В. Марковым поддержал разработчиков: «… Экспериментальный самолет в варианте истребителя-перехватчика конструкции т. Флорова, строящийся в НИИ-1 МАП, представляет несомненный интерес, так как по своим проектным данным является самолетом, значительно превышающим скорость и скороподъемность имеющихся в постройке боевых самолетов истребительного типа.

Постройка и испытание этого самолета обеспечивают разработку мероприятий на дальнейшее повышение скоростей боевых самолетов… Считаю необходимым предоставить возможность НИИ-1 МАП завершить работы по постройке экспериментального самолета конструкции т. Флорова и провести ему летные испытания в 1946 году».

Хруничев не сдавался: «Согласно Вашего указания по письму тт. Бибикова и Болховитинова докладываю, что заявленные данные эксперим ентап ьного самолета НИИ-1 с жидкостным реактивным двигателем вызывают сомнения. Для проверки реальности этих данных назначена высококвалифицированная комиссия из специалистов министерства…».

В комиссию под председательством профессора И.В. Остославского вошли: главный конструктор ОКБ-155 А.И. Микоян, начальник отдела ЦАГИ В.Н. Матвеев, начальник группы 7-го ГУ МАП И.В. Локтев и начальник отдела 8-го ГУ МАП В.В. Яковлевский. К началу июня 1946 г. она представила заключение:«… максимальная скорость самолета будет составлять 900-950 км/ч вместо 1000-1100 км/ч,

а потолок самолета будет ограничен высотой 12000-13000 м вместо 20000 м, вследствие отсутствия на самолете герметической кабины. Продолжительность пребывания самолета в воздухе, заявленная в письме, составляет46 минут; комиссия установила, что максимальная продолжительность полета будет около 5 минут».

Основывались, в частности, на том, что аэродинамическая компоновка самолета с прямым крылом, разработанная еще в 1944 г., не позволяла достигнуть скоростей, заявленных в проекте. Однако Флоров настаивал, что самолет выполнен в полном соответствии с последними прочностными требованиями и с применением скоростных профилей крыла, рекомендованных в то время ЦАГИ. Конструктор доказывал, что более свежих рекомендаций не поступало. Несмотря на выводы комиссии, МАП получил указание достроить опытный экземпляр самолета «4302» и провести его испытания.

Жалоба Бибикова и Болховитинова аукнулась им быстро. Хруничев на коллегии МАП в сентябре 1946 г. обрушился с критикой на руководство НИИ-1 и требовал перестроить деятельность института в направлении научной, а не практической работы. Министр приказал вывести из его состава конструкторские группы и перевести их на самостоятельную производственно-экспериментальную базу.

Начальником НИИ-1 назначили М.В. Келдыша, в его составе осталось три коллектива: ОКБ-1 Л.С. Душкина, ОКБ-2 А.М. Исаева и ОКБ-3 М. М. Бондарюка, да еще отдел пороховых ускорителей. Распоряжением Хруничева расформировали конструкторское бюро И.Ф. Флорова, персонал вместе с производственной базой передали конструктору Бисновату.

В таком виде НИИ-1 просуществовал еще год, и в 1948 г. был влит в ЦИАМ, куда перевели конструкторские бюро Душкина и Бондарюка. С согласия Исаева, его КБ вошло в состав НИИ-88 Министерства Вооружений, где занялось разработкой ЖРД для зенитных ракет.

К осени 1946 г. летный экземпляр планера машины И.Ф. Флорова (копия 1-го экземпляра самолета без двигателя) был готов к испытаниям и перевезен в ЛИИ, а летный экземпляр самолета с двигателем Исаева заканчивался в сборке. Под давлением военных МАП был вынужден продолжать подготовку самолета к испытаниям в ЛИИ. Конечно, из-за всего вышесказанного работы по самолету «4302» разворачивались далеко не в том объеме, как планировалось.

Между тем, обвинения руководства МАП в адрес НИИ-1 по поводу «технической отсталости проекта и отсутствия связи с ЦАГИ» были необъективны и необоснованны. Это выяснилось, как только Микоян и Лавочкин взялись за дело. Хотя уже имелись различные трофейные материал ы по немецким исследованиям схем скоростных самолетов (в том числе с крыльями прямой и обратной стреловидности) ЦАГИ обязан был провести собственные комплексные исследования, прежде чем выдавать конкретные рекомендации. Принимать на веру документы недавнего врага было небезопасно. Но в распоряжении ученых ЦАГИ имелась всего одна скоростная труба Т-106 с диаметром рабочей зоны 2,6 метра и скоростью потока до 900- 950 км/ч (М=0,9). Строительство новых лабораторий и новых сверхзвуковых труб шло из рук вон плохо.

Схема TCP-82

ОРО-82 и TCP-82

Самолет «162» 1-й вариант

Вот как описана ситуация с проектированием ракетного перехватчика И-270 в годовом отчете завода № 155 (ОКБ-155 А.И. Микояна) за 1946 г.:

«Первоначальный проект самолета предусматривал стреловидное крыло {20° – прим. авт.}. После проведенных ЦАГИ исследований и расчетов выявилась недостаточность данных для рабочего проекта такого крыла, что вызвало полный пересмотр проекта самолета с принятием прямого 9% крыла (март 1946 г.). Дальнейшее исследование ЦАГИ выявило невозможность получения достаточных исходных данных и для самолета с этим крылом. Работа была остановлена, проект заново пересмотрен под 12% крыло (апрель 1946 г.). В дальнейшем работа сильно тормозилась получением как прочностных, так и аэродинамических данных по новому крылу. Окончательные рекомендации по геометрии крыла утверждены 8 августа».

Аналогичный путь прошло ОКБ С.А. Лавочкина. Первоначальная схема перехватчика «162» принята весьма смелой – с крылом обратной стреловидности и оперением прямой стреловидности. В ней явно прослеживалось влияние трофейных немецких материалов. Однако вскоре от этой схемы по той же причине пришлось отказаться и запроектировать самолет с обычным прямым крылом с относительной толщиной 12 процентов. Аналогичное крыло спроектировали чуть ранее для истребителя «152» с двигателем РД-10, где оно было вполне уместно, поскольку двигатель не позволял получить скоростей более 850-900 км/ч (число М порядка 0,8). Однако достижение заявленных 1050-1100 км/ч (М=0,9-0,95) с ЖРД Душкина такое крыло уже не обеспечивало. Становилось ясно, что руководители МАП и конструкторы поспешили с принятием на себя данных обязательств.

Тогдашняя несостоятельность ЦАГИ проявилась и в июле 1946 г., при рассмотрении в МАП проекта конструктора А.С. Москалева. Это был экспериментальный невооруженный ракетный самолет «РМ» с двухкамерным ЖРД РД-2МЗВ. Он предназначался для исследования в полете перспективной аэродинамической схемы «Стрела» («бесхвостки» с крылом малого удлинения треугольно-оживальной формы в плане), которую Москалев разрабатывал еще с довоенных времен. У машины были заявлены следующие характеристики:

Полетный вес, кг 5490

Площадь крыла, м2 28,3,

Профиль крыла модификация РАГ-38

Относительная толщина профиля, % 8

Размах крыла, м 5,24

Максимальная скорость, км/ч

– у земли 1350(М=1,103)

– на Н=5000 м 1330 (М=1,155)

Время набора высоты, мин.

– Н=5000 м 2,74

– Н=10000 м 4,4

Продолжительность полета, мин.

– на Н=5000 м 27

– на Н=10000 м 24

Длина разбега, м 860

Посадочная скорость, км/ч 133

Столь революционная аэродинамическая схема вынудила лавировать экспертную комиссию МАП, в состав которой входили известные авиационные авторитеты: A.В.Чесалов, И.В. Остославский, В.И. Поликовский, П.Я. Залесский, Н.И. Петров, B. Н. Алексеев, М. Г. Бендерский, Н.З. Матюк и другие. Заключение комиссии гласило:

«1. Идея применения стреловидных крыльев малого удлинения для скоростных самолетов заслуживает внимания.

Реализация этой идеи наталкивается на целый ряд нерешенных до сих пор трудностей:

а) самолетам типа «Стрела» свойственны колебания вокруг продольной оси, меры борьбы с этим явлением до настоящего времени не найдены;

б) малое удлинение крыла затрудняет управляемость самолета в продольном направлении при посадке, решение… также не найдено;

в) органы управления такого самолета при больших числах Маха теряют свою эффективность, что делает этот самолет опасным при больших скоростях.

2. Разработкой темы «Самолет с крылом малого удлинения» в течение последнего времени занимается ЦАГИ.

3. Постройка самолета – летающего крыла малого удлинения, предназначенного для полета на больших скоростях, не может быть предпринята впредь до решения ЦАГИ связанных с ним упомянутых выше вопросов».

На самом деле, специалистам ЦАГИ было не до революционных схем, поскольку не решались и более насущные задачи. Руководство МАП свою отсталость в области аэродинамических исследований признавать не хотело и «преждевременный» проект отвергло – несмотря на поддержку, оказанную Москалеву командованием ВВС.

Самолет «162» 2-й вариант

Макет самолета «162»

Но отказаться от выполнения уже включенных в план опытного самолетостроения заданий Микояну и Лавочкину было невозможно.

Впрочем, проблема аэродинамики являлась не единственной для проектировщиков боевых самолетов. Специфика разрабатывавшихся перехватчиков заключалась в том, что ограниченный запас топлива позволял провести только одну скоротечную атаку сходу, а это накладывало существенные ограничения на используемое вооружение. Истребитель, обладающий большим секундным залпом при малом боезапасе, имел гораздо больше шансов поразить цель, чем истребитель с большим боезапасом, но малым секундным залпом – последний просто не успевал его израсходовать. Военные активно участвовали в обсуждении возможных вариантов. Наряду с традиционным пушечным оружием предлагалось и чисто ракетное.

В КБ-2 Министерства сельскохозяйственного машиностроения (главный конструктор Артемьев) подходила к концу начатая в 1943 г. разработка так называемых «турбореактивных» снарядов ТРС- 82. В отличие от известных РС-82, они были неоперенные и стабилизировались в полете вращением вокруг продольной оси за счет истечения пороховых газов через шесть слегка «закрученных» относительно нее реактивных сопел. Благодаря этому рассеивание новых снарядов уменьшалось, и многие считали, что единый залп по цели шестью или десятью ТРС-82 предпочтительнее, чем долгая стрельба из пушек.

В КБ-1 завода №81 МАП (главный конструктор, он же директор И.П. Шебанов) создали для стрельбы снарядами ТРС-82 специальные однозарядные реактивные орудия ОРО-82, представлявшие собой гладкостенную трубу с выходным отверстием для пороховых газов сзади. Эти орудия можно было не только подвешивать под крыло, но и устанавливать внутри фюзеляжа, что существенно снижало аэродинамическое сопротивление самолета.

Именно такое вооружение приняли для самолета «162» ОКБ С.А. Лавочкина: по бортам фюзеляжа устанавливались шесть ОРО-82 (по три с каждой стороны). Предполагалось, что при стрельбе залпом вероятность поражения цели хотя бы одним снарядом составит: с дистанции 600 метров – 0,82, с дистанции 400 метров – 0,92. Правда, ТРС-82 имели недостаток – невысокую максимальную скорость (300 м/сек), что не позволяло вести прицельную стрельбу с больших дистанций.

ОКБ А. И. Микояна предпочло традиционное пушечное оружие. На самолете И-270 запроектировали установку двух 23- мм пушек НС-23 (115П) с боекомплектом по 40 патронов и двух четырехствольных пусковых установок (по типу немецких) для стрельбы реактивными снарядами.

И-270

ОКБ С.А. Лавочкина сделало еще один важный шаг в создании полноценного перехватчика. Однозначно: прежде чем поразить противника, его нужно обнаружить, причем независимо от времени суток и погодных условий. Малая продолжительность полета усугубляла сложность задачи, и без специального радиолокационного прицела она не решалась. Еще разработчики самолета «БИ» в 1941 г. предприняли попытку заказать в НКЭП так называемый «радиоискатель самолетов» (РИС) для оснащения своего перехватчика, однако их инициатива продолжения не получила.

В годы Второй мировой войны в США, Англии и Германии были созданы и серийно выпускались так называемые «ночные» перехватчики, оснащенные бортовыми РЛС. Применение их в боях дало определенные результаты. У нас в военный период в НИИ-20 НКЭП также создали самолетные РЛС «Гнейс-2» (1942 г.) и «Гнейс-5» (1944 г.) метрового диапазона, принятые на вооружение. Большие габариты, энергопотребление, специфика размещения антенн (этакие «рогульки» в носу и на крыльях) и необходимость на борту специального оператора РЛС не позволяли устанавливать эти станции на одномоторные истребители. Начиная с 1943 г., под ночные истребители переделывали импортные двухмоторные бомбардировщики типа «Бостон» А-20-В, -G, летные данные которых были явно недостаточными для выполнения перехвата.

Несовершенство самих станций – малая дальность, невысокая точность, наличие «мертвой» зоны – не позволяли производить атаку полностью «вслепую». На последнем этапе сближения перед стрельбой летчик должен был всё-таки прицелиться визуально. Удавалось это сделать лишь в безоблачную лунную ночь (отсюда и название – ночные перехватчики, а не всепогодные). Поэтому эффективность таких самолетов невысока. Для надежного решения задачи перехвата нужны были более совершенные бортовые РЛС, имеющие сантиметровый диапазон и параболическую антенну.

Разработкой самолетных РЛС различного назначения в конце 1944 г. занялся специально организованный в структуре МАП институт – НИИ-17, куда перевели разработчиков «Гнейсов». К 1946 г. НИИ- 17 был загружен многими ответственными правительственными заданиями по радиолокационным бомбоприцелам (копируемым поначалу с американских образцов), запросчикам и ответчикам радиолокационного опознавания.

Здесь начались работы по созданию радиолокационных самолетных станций перехвата и прицеливания сантиметрового диапазона двух типов: «Торий-1» – для многоместных истребителей, и «Торий-2» – для одноместных истребителей. Главным конструктором обоих являлся лауреат Сталинской премии А. Б. Слепушкин. Как отмечалось в годовом отчете НИИ-17 за 1946 г., «…проектировка станции «Торий-2» ведется применительно к конкретному самолету, проектирующемуся Главным конструктором тов. Лавочкиным С.А., и, в частности, законченная конструктивная часть разработки эскизного проекта станции «Торий-2» уже апробирована представителями ОКБ Лавочкина и признана удовлетворительной…».

К концу 1946 г. в ОКБ С.А. Лавочкина закончили эскизный проект и построили макет перехватчика. Самолет «162» представлял собой цельнометаллический свободнонесущий моноплан со средним расположением крыла. Взлетный вес составлял 5000 кг, запас топлива – 3000 кг. В хвосте фюзеляжа был расположен двухкамерный ЖРД РД-2МЗВ. Самолет был оборудован забронированной спереди герметической кабиной. Взлет осуществлялся со специальной двухколесной тележки, сбрасываемой после отрыва. Посадка производилась на специальное лыжное шасси с предохранительным хвостовым колесом.

Однако целесообразность постройки этого самолета вызывала большие сомнения. В техническом отчете ОКБ за 1946 г. Лавочкин привел пять отрицательных доводов:

– двигатель Душкина использовал азотную кислоту, а все «прелести» эксплуатации такого двигателя ОКБ уже прочувствовало по опыту установки ускорителя Глушко РД-1 на поршневые Ла-7Р и «120Р»;

– малая мощность парогазогенератора и турбонасосного агрегата (ТНА) не обеспечивала бортовую РЛС электроэнергией;

– требуемый запас топлива делал баки и фюзеляж очень громоздкими;

– требование двигателистов создать подпор в баках в 1 атм вынуждало брать на борт необходимый запас сжатого воздуха в баллонах, что снижало и без того невысокую тяговооруженность;

– двигатель имел сложную автоматику, массу соединений трубопроводов, работавших под высоким (50 атм) давлением, что не могло не сказаться на эксплуатационной надежности.

Кроме того, Лавочкин считал, что ЖРД не является самым лучшим двигателем для перехватчика и делал следующий вывод:«… безусловно, возможно осуществление перехватчиков с ТРД или ПВРД, тем более, что дальние бомбардировщики будущего будут летать на двигателях именно этих типов и на высотах, свойственных этим двигателям. Учитывая эти соображения, а также крайнюю затруднительность эксплуатации ЖРД, мы прекратили работы по перехватчику «162» и продолжаем изыскания по перехватчику с другими двигателями».

Ничего не выходило и с бортовой РЛС. В середине 1947 г. спецкомитет № 2 при Совете Министров СССР, отвечавший за развитие радиолокации в стране, признал проектные данные станций «Торий- 1» и «Торий-2» недостаточными. Их разработку прекратили, а НИИ-17 поручили создание улучшенной станции «Торий-А» с более высокими характеристиками.

Микоян, в отличие от Лавочкина, не отказался от постройки своего ракетного перехватчика И-270. Фактически, работы по нему начались еще в ноябре 1945 г. Истребитель предназначался для частей ПВО крупных промышленных объектов и военных баз. К концу марта 1946 г. завершили разработку компоновки машины, получившей заводской шифр «Ж» и приступили к изготовлению чертежей для макета.

И-270

В апреле ведущим инженером по самолету назначили В.М. Беляева. В этом же месяце по рекомендации ЦАГИ была удлинена носовая часть фюзеляжа-для придания ей более аэродинамически обтекаемой формы. К середине мая макет изготовили, и 17 числа состоялся предварительный осмотр его представителями ГК НИИ ВВС. В связи с их замечаниями провели доработку макета. Эскизный проект машины был готов к концу мая 1946 г.

По расчетам перехватчик должен был иметь максимальную скорость у земли 1000 км/ч (М=0,815), на высоте 5000 метров-990 км/ч (М=0,86), 11000 метров – 925 км/ч (М=0,87) и 15000 метров – 936 км/ч (М=0,88). Указанные высоты самолет должен был набирать соответственно за 88,5 секунды, 150,4 секунды и 181,25 секунды. Практический потолок составлял 17970 метров, максимальная продолжительность полета на высоте 15000 метров – 4,14 (4,89 2* ) минуты. Длина разбега равнялась 895 метрам, длина пробега – 956 метрам. Посадочная скорость была 137 км/ч с применением закрылков и 156,5 км/ч – без них. Полетная масса составляла 4121 кг, масса пустого – 1564 кг.

В целях повышения продолжительности полетов самолета И-270 приказом МАП № 222 от 18 апреля 1946 г. начальник НИИ- 1 и главный конструктор Душкин обязывались разработать, построить и предъявить в ноябре 1946 г. на государственные стендовые испытания ЖРД РД-2МЗВ с ресурсом один час. В ОКБ-155 два двигателя с этим ресурсом необходимо было поставить до 1 июля того же года.

По конструкции И-270 представлял собой цельнометаллический свободнонесущий среднеплан. Фюзеляж круглого сечения типа полумонокок имел разъем по шпангоуту N210 для облегчения доступа к агрегатам силовой установки. Усиленный концевой шпангоут служил для крепления ЖРД (в четырех точках) и заднего лонжерона киля. Вырез внутри центральной части фюзеляжа предназначался для установки крыла, которое представляло собой неразъемный четырехлонжеронный кессон с толстыми металлическими панелями обшивки. Механизация включала элероны типа «Фрайз» и щелевые закрылки. Угол поперечного V крыла составлял 2°, угол установки +1 °.

Как показали испытания моделей в скоростной трубе и частично летные испытания истребителей И-250 (Н) и И-300 (Ф), конструкторы планировали получить с прямым 12% крылом и выбранными профилями (ЦАГИ-12145 и ЦАГИ-1С1012) удовлетворительные моментные характеристики комбинации «крыло-фюзеляж» до числа М=0,85-0,9. Также с целью сохранения удовлетворительных моментных характеристик путем уменьшения влияния крыла на горизонтальное оперение последнее было поднято относительно крыла на 1,2 САХ, а хвостовое оперение выполнено Т-образным. Стреловидность вертикального и горизонтального оперения составляла 20°. Профиль горизонтального оперения ЦАГИ-08045, относительная толщина 8%.

В дальнейшем прямое крыло предполагали заменить стреловидным. В пояснительной записке к эскизному проекту отмечалось: «… Как только продувки позволят приступить к разработке стреловидного крыла, на данном самолете крыло будет заменено на стреловидное, что в сочетании с увеличенной тягой двигателя Душкина даст возможность значительно увеличить скорость горизонтального полета и даже превзойти V=1100 км/ч». В планах НИИ-1 на 1946 г. предусматривалось форсирование РД-2МЗВ до тяги 2000 кг.

Шасси самолета трехколесное, с передней опорой. Амортизация воздушномасляная, уборка и выпуск шасси обеспечивались сжатым воздухом. Основные стойки имели очень узкую колею (1,60 м), и убирались в центральную часть фюзеляжа – в нишу под крылом между шпангоутами № 10 и 14. Нишу носовой стойки и две пушки НС-23 с боезапасом расположили под герметичной кабиной пилота. Питание кабины осуществлял специальный нагнетатель «198А». Защиту пилота обеспечивала передняя 8-мм бронеплита и 15-мм бронестекло. Для спасения летчика в аварийной ситуации на машину планировали установить катапультное кресло.

В состав спецоборудования входили: коллиматорный прицел ПКИ-1, радиополукомпас РПКО-Ю, радиостанция РСИ- 6, система опознавания «свой-чужой» и кислородный прибор КП-14.

Силовая установка включала двухкамерный ЖРД РД-2МЗВ. Обе камеры сгорания располагались в хвостовой части фюзеляжа, одна над другой. ЖРД работал на смеси 96-процентной азотной кислоты с керосином, а турбонасосный агрегат, обеспечивающий подачу топлива и окислителя в камеру сгорания, на 80-процентной перекиси водорода. Общий запас компонентов топлива составлял 2120 кг. Топливная система состояла из трех типов баков: четырех кислотных (1620 кг), одного керосинового (440 кг) и семи для перекиси водорода.

В состав бортовой электросистемы входили: генератор, работающий от турбонасосного агрегата ЖРД и генератор ГС- 1000, расположенный в носовой части фюзеляжа, с приводом от небольшого двухлопастного винта, вращающегося от набегающего потока.

Особое внимание при изготовлении И- 270 уделялось защите его конструкции от разрушающего воздействия паров азотной кислоты. Для этого разработали кислотостойкую арматуру и антикислотные покрытия. В зависимости от степени разрушающего воздействия HN03 машину разбили на четыре зоны: первая – наибольшая степень агрессивности при нормальной температуре, вторая – тоже, но при повышенных температурах (110- 150°С), третья – меньшая степень агрессивности и четвертая – остальная конструкция, не подверженная воздействию агрессивной среды.

2* При работе одной камеры ЖРД

И-270

На все дюралевые детали (аноднооксидированные), находящиеся в агрессивных зонах, наносили несколько слоев защитного покрытия, разработанного в ВИАМ. Количество слоев доходило до девяти – в зависимости от места их расположения. Нанесение защитного покрытия на детали производили до монтажа на самолет. После сборки конструкцию всей машины дополнительно покрывали слоем парафино-церезиновой пасты.

Для контроля состояния конструкции самолета в доступных местах были установлены так называемые «свидетели», которые представляли собой три пластины (две дюралевые и одну стальную), имеющие различное покрытие. Одну дюралевую покрывали антикислотным составом, другую – аноднооксидировали, а стальную оцинковывали.

В соответствии с утвержденным 15 мая графиком проектирования и постройки изделия «Ж», выкатку первого экземпляра на аэродром запланировали на 20 октября 1946 г. Однако в связи с неоднократной переработкой проекта самолета, только ко 2 октября удалось закончить рабочие чертежи. К этому времени завершалась сборка головной части фюзеляжа с гермокабиной, предназначенной для испытания в термобарокамере, а также начались статические ииспытания хвостового оперения.

Темпы работ значительно снизились из-за того, что основные мастера и рабочие были командированы на куйбышевский авиазавод № 1 им. И.В.Сталина для оказания помощи при постройке головной серии истребителя И-300. Поэтому закончить сборку и передать самолет на летные испытания к установленному сроку не удалось. Кроме того, была сорвана поставка необходимых приборов предприятиями 5-го и 8-го ГУ МАП.

Из трех летных экземпляров И-270 построили два. Первый под индексом «Ж- 1» выкатили из сборочного цеха 28 декабря 1946 г. За проведение заводских испытаний отвечали ведущий инженер А.Ф. Турчков и летчик-испытатель В.Н. Юганов. Поставка летного двигателя задерживалась. На самолет установили полученный 21 октября макетный двигатель, что не позволило приступить к полноценным летным испытаниям. В связи с отсутствием кондиционного двигателя испытания разделили на два этапа.

На первом, «безмоторном», этапе выполняли буксировку И-270 за бомбардировщиком Ту-2. Для этого самолет был облегчен за счет снятия всех излиш них грузов; макетного двигателя, баков горючего, проводки питания двигателя и вооружения. Буксировочные испытания машины «Ж-1» начались 3 февраля 1947 г. В этот день Юганов выполнил первый полет длительностью 13 минут. Самолет-буксировщик Ту-2 № 1041 пилотировал летчик-испытатель И.И. Шелест.

Планерные испытания начались с предварительной подготовки. Проводились 11 и 13 января наземные буксировки опытного перехватчика с отцепкой на скорости и подлетом на высоту 1,5-2 метра, а 3 февраля Юганов выполнил тренировочный полет на истребителе Як-9, который буксировался за Ту-2 № 1041 в качестве планера. Для имитации характеристик продольной и поперечной устойчивости, сходных с расчетными характеристиками И-270, яковлевскую машину специально загрузили свинцовыми болванками.

В полетах на привязи расцепка И-270 с бомбардировщиком Ту-2 происходила после набора высоты 5000-7000 метров. Затем опытная машина как планер совершала самостоятельный полет и посадку. На планировании была получена максимальная приборная скорость свободного полета 600 км/ч и минимальная – 220 км/ ч. Первый этап испытаний, который позволил определить характеристики устойчивости и управляемости самолета, его маневренные качества, а также снять балансировочные кривые, завершился 25 июня. Всего выполнили 11 буксировочных полетов с отцепкой.

На следующем экземпляре И-270 (Ж- 2) установили 8 мая 1947 г. летный двигатель РД-2МЗВ, что позволило приступить ко второму этапу испытаний. Ведущим инженером по двигателю назначили Н.И. Ковуновского, а механиком – А.И. Лукашева. При завершении отработки двигателя на земле 16 июля произошел взрыв малой камеры, приведший к повреждению хвостовой части фюзеляжа. Машину отправили в ремонт, который закончился 2 августа. Летчик-испытатель подполковник А.К. Пахомов, привлеченный к испытаниям в связи с болезнью Юганова, выполнил 26 августа на «Ж-2» две рулежки и один подлет.

Первый самостоятельный вылет И-270 (Ж-2) состоялся вечером 2 сентября 1947 г. Взлет с работающим двигателем был нормальным, самолет набрал высоту 3000 метров. После этого, в соответствии с заданием, летчик стал планировать на посадку, но из-за неточного расчета, с большим «промазом» посадочных ограничителей, приземлился вне аэродрома. Первый 7-минутный полет стал одновременно и последним. У самолета разбилась носовая часть фюзеляжа, но летчик не пострадал. Машину решили не восстанавливать.

Тем временем, на самолете И-270 (Ж- 1) макетный двигатель заменили кондиционным, и 14 августа машина поступила в Л ИИ на летные испытания. Юганов выполнил 29 сентября рулежку, а утром 4 октября поднял самолет в воздух.

В процессе полета совместно со специалистами ЛИИ были проведены измерения траектории, скорости и скороподъемности истребителя-перехватчика И- 270. Фотографирование для регистрации параметров производилось двумя кинотеодолитами фирмы «Аскания», расположенными друг от друга на расстоянии 1737 метров. Съемка проходила со скоростью 4 кадра в секунду, от начала старта до момента выключения двигателя.

При возвращении на аэродром не вышло шасси. Все попытки летчика его выпустить не увенчались успехом. Юганов решил посадить машину на фюзеляж. Выбрав подходящее место, он мастерски приземлился на весьма ограниченную площадку, благодаря чему самолет получил минимальные повреждения. Весь полет продолжался 12 минут.

После обработки полученных данных испытатели получили следующие характеристики полета: длина и время разбега составили 697 метров и 20 секунд, скорость отрыва – 233 км/ч, двигатель был выключен через 130,5 секунды на высоте 4450 метров, скорость доводилась до 615 км/ч на высоте 2900 метров.

Точность полученных результатов позволила рекомендовать применение фотокинотеодолитов во время летных испытаний для определения горизонтальной и вертикальной проекций траектории, скорости и скороподъемности, особенно при неустановившемся режиме полета.

Неудачи продолжали преследовать испытателей. Так, 21 октября, после завершения ремонта при запуске двигателя на земле произошел взрыв большой камеры, в результате чего у ЖРД вырвало сопло. Ремонт самолета закончился к 20 ноября.

В январе 1948 г. был полностью подготовлен к полету И-270 (Ж-1). Однако дальнейшие испытания приостановили. Выяснилось, что эксплуатация кислотного ЖРД в зимних условиях не отработана.

И-270

После каждого полета нужно промывать всю систему водой, а делать это на морозе в аэродромных условиях затруднительно. Кроме того, стояла неподходящая для высотных полетов погода. Микоян, после согласования с Душкиным, дал указание полеты не проводить и законсервировать самолет до марта 1948 г.

Военные оказывали пристальное внимание работам по И-270. С середины 1946 г. заказ новой техники и наблюдение за постройкой и испытаниями опытных образцов находились в ведении вновь созданного авиационно-технического комитета (АТК ВВС). По результатам испытаний И- 270 в марте 1948 г. специалисты этого ведомства сделали следующие выводы:

– под воздействием паров кислоты стальные детали сильно коррозируют, несмотря на предохранительное покрытие;

– недопустим повторный запуск двигателя в полете, ввиду опасности взрыва из-за возможного скопления кислоты в камере двигателя;

– труден расчет самолета на посадку без работающего двигателя, ввиду выключения последнего в воздухе из-за непродолжительного времени работы;

– для нейтрализации кислоты применяется вода, что неприемлемо для эксплуатации самолета с данным двигателем в зимних условиях;

– требуется строгое соблюдение инструкции по эксплуатации кислотных баков из-за сильного воздействия паров кислоты на материал баков (имел место случай разрыва кислотного бака при контрольной проверке его под давлением по истечении двух месяцев эксплуатации на самолете);

– по инструкции после двухмесячного нахождения бака на самолете под парами кислоты бак должен сниматься для тщательной проверки; ввиду большой емкости кислотного бака, работы по замене его на данной конструкции самолета очень трудоемки;

– применяемое при эксплуатации самолета обмундирование техсостава громоздко, неудобно (брюки и куртка – прорезиненные), быстро изнашивается от воздействия кислоты (резиновые сапоги, перчатки).

Военные заняли выжидательную позицию. С одной стороны, они не хотели получить на вооружение подобный перехватчик, с другой – считали, что МАП должен довести двигатель РД-2МЗВ до высокой степени надежности и безопасности, а также продолжить опытную эксплуатацию ракетного самолета с целью накопления опыта.

После расконсервации машины 31 мая 1948 г. летчик-испытатель А.К. Пахомов выполнил 13-минутный испытательный полет, который прошел без происшествий. Однако МАП не хотел «накапливать опыт эксплуатации» столь небезопасной техники, поэтому больше самолет в воздух не поднимался. Вопрос о невыполнении постановления правительства от 26 февраля 1946 г. по обоюдному согласию не обсуждали.

Примерно также шли работы по нелюбимому министром самолету «4302». В первой половине 1947 г. его испытывали в полете на буксире за бомбардировщиком В-25, который пилотировал летчик- испытатель И.Ф. Якубов. Свою летную карьеру самолет «4302» начал 3 февраля – в один день с И-270 (Ж-1). Пилотировал машину летчик-испытатель Пахомов. Во время буксировочных испытаний было выполнено 9 полетов в феврале и четыре – в марте, а также проведены две рулежки с применением ЖРД (18 февраля и 8 марта). В июне Якубов выполнил три тренировочных полета на машине «4302» за буксировщиком Ту-2 № 2448, который пилотировал летчик-испытатель Шелест.

С наступлением тепла самолет начали готовить к самостоятельному полету. Пахомов выполнил 31 июля две пробежки и подлет, а 1 августа – первый вылет. В полете, который длился 5 минут, произошел разрыв одной из питающих магистралей. Летчик получил легкое отравление парами азотной кислоты. Произошла накладка и 12 сентября, когда на разбеге самолет уклонился вправо на 20°, и взлет пришлось прекратить. Очередной полет, в котором проводилась качественная оценка устойчивости и управляемости самолета, состоялся 20 октября 1947 г. Дальнейшие испытания не производились по причине отсутствия финансирования.

К этому времени руководству МАП стало ясно, что ЖРД при существовавшем в то время конструктивно-технологическом уровне непригоден для нормальной эксплуатации в воинских частях, бортовой РЛС тоже нет. Следовательно, мечту о ракетном перехватчике нужно оставить до лучших времен.

Как уже говорилось, после окончания войны в ЦАГИ имелась только одна скоростная аэродинамическая труба Т-106, обеспечивающая продувки до числа М=0,9. В 1945 г. и начале 1946-го в этой трубе исследовались новые скоростные профили. Однако полученных результатов было явно недостаточно для штурма звукового барьера. В 1946 г. ученые перешли к давно назревшим исследованиям по стреловидным крыльям, и к концу года конструкторы получили первые рекомендации по крылу с прямой стреловидностью 35 градусов.

ОКБ С.А. Лавочкина впервые в стране поставило такое крыло на экспериментальный реактивный истребитель «160» с форсированным ТРД РД-10 и провело в 1947 г. летные испытания. В полетах со снижением было достигнуто число М=0,92 без проблем с устойчивостью и управляемостью, в то время как для самолетов с прямыми крыльями предельным являлось число М порядка 0,8-0,83. Данные натурных испытаний самолета «160» хорошо согласовывались с исследованиями в трубе. Теоретические предположения об эффективности стреловидных крыльев для достижения больших скоростей подтвердились. Полученные результаты использовали при проектировании и постройке новых типов реактивных истребителей, два из которых – МиГ-15 и Ла-15 – были запущены в конце 1948 г. в серийное производство.

Однако для преодоления звукового барьера (а задача стояла именно так) крыло стреловидностью 35° не годилось – слишком велико было его сопротивление. Чтобы достичь заветной цифры, требовалось довести стреловидность хотя бы до 45° и увеличить тягу двигателя. Нужное крыло в ЦАГИ разработали, но труба Т-106 не позволяла испытать его на скоростях свыше М=0,9. Выдавать рекомендации конструкторам по установке такого крыла на новые самолеты руководство ЦАГИ не решалось.

Всё это прояснилось в конце 1946-го, и становится понятно, почему Хруничев не хотел достраивать экспериментальный самолет «4302» – ведь требовалась уже совсем другая машина. А заодно – настало время избавиться от неугодных жалобщиков (см. выше) и передать это дело более приятному для начальственного ока исполнителю. В бывшей вотчине главного конструктора Болховитинова – на заводе № 293 МАП сформировали новое ОКБ во главе с М.Р. Бисноватым. Несмотря на то, что именно он являлся конструктором планера самолета «302» печально известного А.Г. Костикова, в его компетентности министр, видимо, не сомневался.

Бисновату выдали задание на постройку экспериментального самолета новой аэродинамической схемы для исследования в полете ее характеристик и освоения техники пилотирования на скоростях до числа М=1,1. Самолет, получивший обозначение «5», должен был иметь перспективную аэродинамическую компоновку с крылом стреловидностью 45 градусов и профилями ЦАГИ 12045bis и П2(2М). Силовой установкой его являлся только что форсированный конструктором Душкиным ЖРД РД-2МЗВФ с тягой 2000 кг, поскольку более мощного (особенно на больших высотах, где достичь скорости звука проще) пока не было.

Самолет «5» после аварии

Поскольку запас топлива всегда ограничен, взлет и набор высоты до 10000 м самолет «5» должен был осуществлять на буксире за специальным самолетом-буксировщиком, а затем происходила отцепка и включение ЖРД. Предполагалось, что кроме максимальной скорости М=1,1 самолет будет иметь: время набора высоты с 10000 до 15000 метров – 68 секунд, продолжительность полета на максимальной тяге – 2,5 минуты, при выполнении задания – 3,0 минуты. В целях безопасности на самолете предусматривались сбрасываемая в аварийном случае герметическая кабина пилота и воздушные тормоза. Официально задание было утверждено новым планом опытного самолетостроения 11 марта 1947 г.

Для большей надежности и безопасности эти исследования решили предварить постройкой и испытанием в реальном полете беспилотной уменьшенной модели-копии самолета. В короткий срок такую модель, получившую индекс «6», создали на заводе № 293 совместно сОЭЗ ЦАГИ (начальник КБ Кузнецов В.А.). Модель была выполнена в масштабе 1:2,75, оснащена ЖРД У-400-10 тягой 400 кг конструкции А.М. Исаева и управлялась в полете автопилотом АП-14.

Модель «6» подвешивалась под бомбардировщик Ту-2 и поднималась на высоту 9000 метров. Затем сбрасывалась, и в свободном прямолинейном полете с работающим ЖРД должна была достичь сверхзвуковой скорости, по расчету – до М=1,225. Для регистрации параметров полета она была оснащена записывающей аппаратурой, а для приземления после окончания работы двигателя – довольно сложной автоматически действующей парашютной системой, которая включала последовательно выпускаемые тормозные крыльевые парашюты, затем хвостовой тормозной парашют (1 м 2 ) и, наконец, основной парашют (100 м 2 ).

В сентябре-ноябре 1947 г. на аэродроме «Гумрак» под Сталинградом прошли летные испытания модели «6». Всего было запущено четыре экземпляра.

Первая модель № 61, быстро набрав скорость, ушла от матки Ту-2 и самолета- сопроводителя Ла-7, потерялась из виду и в дальнейшем ее не нашли.

Вторая модель № 62 после отцепки имела значительные колебания вокруг продольной и поперечной осей. В кислотной магистрали образовалась воздушная пробка, в результате чего через 8 секунд произошло преждевременное выключение двигателя. Модель благополучно опустилась на парашюте, ее скорость составила всего 230-240 м/сек.

Третья модель № 63 работала хорошо, но через 44-45 секунд работы двигателя неожиданно перешла в пикирование, и тормозные парашюты оборвались. Модель врезалась в землю, уйдя в грунт на глубину 3-5 метров. Пленки самописцев МС-7 и СОР-4 были сильно повреждены, спидобарографы вообще не найдены. По замеру динамического напора прибором МС-7 в предположении, что он был получен на высоте прямолинейного полета модели 8300 метров, было заявлено, что модель № 63 достигла скорости 1405 км/ч (М=1,28).

Четвертая модель № 64 совершала самостоятельны й полет в течение 51 -52 секунд, с небольшими автоколебаниями вокруг поперечной оси. По окончании работы двигателя главный парашют не раскрылся. Модель упала на крыльевых и хвостовом тормозных парашютах и вошла в грунт на 800 мм. Записи приборов были расшифрованы, за исключением спидобарографа, который полностью разрушился. По оставшимся записям было заявлено, что скорость модели составила 1230 км/ч (М=1,11).

Полученные цифры позволили МАП считать, что скорость модели соответствует расчетной и испытания в целом проведены успешно.

Командование ВВС с этим не согласилось. Вершинин в январе 1948 г. писал министру вооруженных сил Н.А. Булганину: «… Что же касается исследований при помощи летающих моделей /конструктор т. Бисноват/, то проведенные испытания показали, что в результате их недоработанности, как с точки зрения аэродинамики модели, так и получения объективных данных их полета, какие- либо практические выводы сделать не представляется возможным, а могут рассматриваться лишь как первая попытка применения летающих моделей для исследования больших скоростей в полете». Обсуждался даже вопрос об изготовлении двадцати улучшенных моделей «6» и повторении испытаний, с обеспечением полной сохранности записей приборов. Реализации это не получило, потому что уже заканчивалась постройка первого летного экземпляра самолета «5» («5-1»).

Схему взлета на буксире заменили подвеской к самолету-матке. В качестве носителя использовался бомбардировщик Пе-8 № 42911, к которому самолет «5» подвешивался под крылом на специальной ферме. Поставка двигателя задерживалась, поэтому первый экземпляр «5-1» начали испытывать в июле 1948 г. в планерном варианте – с целью изучения пилотажных характеристик на малых скоростях. Пилотировал самолет «5» подполковник Пахомов, а носитель Пе-8 – летчики-испытатели М.А. Самусев и Земсков.

Снова не обошлось без неприятностей. Первый полет 14 июля закончился аварией из-за заклинения руля высоты. Дефект исправили. Второй полет с отцепкой 3 сентября был более удачным, но обнаружилась поперечная неустойчивость самолета – самопроизвольные крены в обе стороны и малая эффективность элеронов для их устранения. Было решено подробно исследовать это явление в следующем, третьем, полете 5 сентября, но при посадке опять случилась авария. После касания земли небольшая поперечная раскачка перешла в броски с крыла на крыло, с которыми пилот не справился. Самолет зарылся носом и переломился. Летчик опять не пострадал.

По заключению аварийной комиссии под председательством заместителя начальника лаборатории ЦАГИ В.Н. Матвеева, причиной аварии послужила недостаточная боковая устойчивость самолета на малых скоростях с выпущенными посадочными щитками, повышенное трение в системе управления элеронами, неправильный подвод самолета к земле и частично ухудшенный обзор из кабины по причине запотевания фонаря. Было рекомендовано построить дублер с устранением вышеуказанных недостатков, а также заменить подкрыльные дуги на костыли или пяты и продуть самолет в натурной трубе ЦАГИ.

Все это отодвигало получение желаемого результата на самолете «5», а ситуация уже изменилась. В 1947 г. по решительному настоянию ВВС и с помощью московского комитета партии руководство МАП предприняло действенные усилия по строительству новых скоростных аэродинамических труб. Во второй половине года в ЦАГИ вошла в строй труба Т-112. Размеры ее рабочей зоны оказались невелики – 0,7x0,6 метра, но скорость потока была сверхзвуковой – до М=2. Правда, труба была еще недостаточно оснащена экспериментальным оборудованием, но позволяла уточнить схему 45-градусного крыла.

ОКБ С.А. Лавочкина установило в 1948 г. такое модернизированное крыло на свой экспериментальный самолет «176», оснащенный сначала ТРД НИН, а затем – ВК-1.

Летчик-испытатель завода № 301 капитан О. В. Соколовский 26 декабря 1948 г. впервые в Советском Союзе официально достиг числа М=1,0 в полете со снижением, а в январе 1949 г. и несколько превысил его – до М=1,016-1,03. В горизонтальном полете было получено число М=0,99. И хотя 3 февраля 1949 г. самолет потерпел катастрофу (по причине, не связанной с аэродинамикой – на взлете открылся фонарь, и Соколовский принял неправильное решение), задача достижения звуковой скорости была решена. Новое крыло стреловидностью 45° получило право на внедрение в серию.

Впереди намечались новые рубежи. Второй экземпляр самолета «5-2» построили, и в 1949 г. состоялись его полеты в планерном варианте (летчик-испытатель ЛИИ Г.М. Шиянов, носитель Пе-8 пилотировали Гинце и Чистяков). Однако дальнейшие работы по нему потеряли актуальность. Понимая, что моторные полеты ракетного самолета достаточно рискованны, руководство МАП решило тихонько закрыть эту разработку проверенным способом – в 1949 г. прекратило ее финансирование.

В результате «5-2», совершив с 26 января до 9 июня 1949 г. девять планерных полетов и в октябре-ноябре еще четыре, так и не начал испытания с двигателем, который уже был установлен на самолете и опробован на земле.

Бисноват не протестовал и приступил к выполнению других заданий. Опасность жалоб исходила от оставшегося не удел разработчика ЖРД, которым являлось ОКБ-1 конструктора Л.С. Душкина, вошедшего к тому времени в состав ЦИАМ. Руководство МАП постаралось нейтрализовать эту угрозу и затеяло в течение января-мая 1949 г. разбор деятельности ОКБ-1.

Поводом послужили «сигналы» группы его работников о злоупотреблениях при проведении в 1947 г. государственных стендовых испытаний двигателя РД- 2МЗВФ, в том числе и со стороны самого Душкина. Речь шла о замене без ведома госкомисси и дефектных деталей в процессе испытаний, что помешало выявлению ресурса двигателя. Решением коллегии МАП главному конструктору объявили строгий выговор с предупреждением, троих его работников уволили и документы на них передали следственным органам. Еще восьмерых сотрудников ОКБ тоже уволили.

В течение 1949 г. «минимизирование» конструкторского бюро Л.С. Душкина продолжилось. По соображениям техники безопасности закрыли стенды ОКБ- 1, новых заданий не давали, прежние не финансировали. Руководство ЦИАМ поставило вопрос о ликвидации ОКБ-1. Работники ОКБ Преображенский и Чурков написали обо всем этом возвращенному к тому времени из опалы секретарю ЦК ВКП/б/ Г.М. Маленкову. В феврале 1950 г. была создана специальная комиссия МАП, куда вошли М.В. Келдыш, Л.И. Седов, А.В. Чесалов, А.И. Полярный и Е.И. Колосов. Им поручили обследовать состояния опытных работ по ЖРД в ЦИА- Ме. Комиссия пришла к заключению, что плохое состояние работ по авиационным ЖРД сложилось по следующим причинам:

« Несмотря на то, что в авиации еще до сих пор не существует ясной концепции применения ЖРД, главным конструкторам выдавалось значительное число заданий { в разной степени были разработаны кислородный РД-КС-1 с тягой 1500 кг, азотный РД-ЗМ с тягой 3000 кг, кислородный РД-КС-3 с тягой 3000 кг, кислородный РД-КС-5 с тягой 5000 кг, кислородный ускоритель УС-2500 с тягой 2500 кг – прим. авт.}.

В ОКБ-1 существовала порочная практика недооценки вопроса о надежности и безопасности работы двигателя.

В результате двух указанных причин, во всех случаях, когда ЖРД ставились на опытные самолеты, работа над этими самолетами прекращалась незавершенной, либо по причинам бесперспективности боевого применения самолета, либо в связи с рядом аварий, вызванных плохой работой двигателя…

Комиссия считает, что и в настоящее время не имеется достаточно четких перспектив применения ЖРД в авиации…

Имеющиеся исследования дают основания предполагать, что ЖРД может получить применение в качестве автономного двигателя в авиации для истребителей-перехватчиков, действующих на высотах более 20000 метров только тогда, когда будут исчерпаны возможности ТРД, следующих за ними двухконтурных ТРД и прямоточных ВРД.

Наряду с этим ЖРД могут быть использованы в качестве вспомогательных двигателей – стартовые ускорители, ускорители в полете…»

Комиссия рекомендовала продолжать опытную работу по авиационным ЖРД в МАПе, однако весьма ограничить масштаб этой работы и четко обосновывать выдачу заданий. По существу, это был завуалированный приговор авиационным ЖРД и ракетным самолетам. Ранее созданные двигатели оценивались отрицательно, получить же новое задание (и финансирование)в таких условиях стало практически невозможно. Но без двигателя самолета не построишь.

Официально работы по строительству отечественных ЖРД для самолетов были сняты постановлением Совета Министров N92473-973 от 10 июня 1950 г. ОКБ- 1 филиала ЦИАМ ликвидировали, личный состав перевели в ОКБ В.П. Глушко, в лабораторию ЖРД и другие лаборатории филиала ЦИАМ.

(Окончание следует)

Примечания:

Быстрее всех, выше всех…

Евгений АРСЕНЬЕВ, Геннадий СЕРОВ

Ме-163

Me-163S

Двигатели: РД-1М РД-2МЗВ

1* В марте 1946 г. Наркомат авиационной промышленности реорганизован в Министерство

«4302»

Схема TCP-82

ОРО-82 и TCP-82

Самолет «162» 1-й вариант

Полетный вес, кг 5490

Площадь крыла, м2 28,3,

Профиль крыла модификация РАГ-38

Относительная толщина профиля, % 8

Размах крыла, м 5,24

Максимальная скорость, км/ч

– у земли 1350(М=1,103)

– на Н=5000 м 1330 (М=1,155)

Время набора высоты, мин.

– Н=5000 м 2,74

– Н=10000 м 4,4

Продолжительность полета, мин.

– на Н=5000 м 27

– на Н=10000 м 24

Длина разбега, м 860

Посадочная скорость, км/ч 133

«1. Идея применения стреловидных крыльев малого удлинения для скоростных самолетов заслуживает внимания.

Реализация этой идеи наталкивается на целый ряд нерешенных до сих пор трудностей:

2. Разработкой темы «Самолет с крылом малого удлинения» в течение последнего времени занимается ЦАГИ.

Самолет «162» 2-й вариант

Макет самолета «162»

И-270

– требуемый запас топлива делал баки и фюзеляж очень громоздкими;

И-270

2* При работе одной камеры ЖРД

И-270

Самолет «5» после аварии

В ОКБ-1 существовала порочная практика недооценки вопроса о надежности и безопасности работы двигателя.

Комиссия считает, что и в настоящее время не имеется достаточно четких перспектив применения ЖРД в авиации…

(Окончание следует)

Оглавление