Текст книги "Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг."

Автор книги: Дмитрий Соболев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 19 (всего у книги 21 страниц)

Биплан-моноплан

В 1930-е годы среди авиаконструкторов не было единого мнения, какая схема для истребителя лучше – моноплан или биплан. Самолёт с одним крылом благодаря меньшему аэродинамическому сопротивлению обладал большей скоростью, зато биплан, у которого нагрузка на крыло была ниже, отличался высокой манёвренностью, что не менее важно в бою. Возникла даже «теория двух истребителей», согласно которой монопланы должны действовать совместно с бипланами: первые догоняют и сковывают атаками противника, вторые уничтожают его в воздушном бою.

Во время гражданской войны в Испании многие воевавшие там советские лётчики отдавали предпочтение бипланам. «По истребителям пилоты в основном считают, что манёвренность И-16 недостаточна и поэтому (а также из-за более лёгкой посадки) хвалят И-15, полагая, что его можно модернизировать, улучшив вооружение и скорость», – отмечалось в одном из отчётов из Испании[302]302
  РГАЭ. Ф. 8328. Оп. 1. Д. 1003. Л. 36–37.


[Закрыть].

Однако по мере повышения скорости полёта сопротивление бипланного крыла становилось всё более заметным недостатком. Опыт боевого применения авиации в Испании продемонстрировал трудность совместного применения разнотипных истребителей, разрыв в скорости между которыми постоянно возрастал. К концу 1930-х годов истребители-бипланы уступали по скоростным качествам не только одноместным монопланам, но, нередко, и бомбардировщикам.

Радикальной попыткой объединить достоинства биплана и моноплана было создание самолёта с убираемым в полёте крылом. Первый такой проект в 1931 г. разработал в США русский эмигрант Н. Медведев.

Нижнее крыло крепилось к фюзеляжу на шарнирах. Задний шарнир мог перемещаться по дуге на боковой стенке фюзеляжа. При этом благодаря специальной стойке между верхним и нижним крылом последнее отклонялось вверх и плотно прижималось к бокам фюзеляжа. Работы ограничились постройкой демонстрационной модели самолёта[303]303
  Хроника воздушного дела. 1931. № 12. С. 8–11.


[Закрыть].

Проект преобразуемого самолета Медведева.

Биплан-моноплан П.И. Гроховского (1935 г.).

В середине 1930-х годов в СССР также появлялись проекты летательных аппаратов с изменяемым числом крыльев, правда, слабо проработанные в техническом отношении. Так, П.И. Гроховский в 1935 г. предлагал построить самолёт, верхнее крыло которого за счёт поворота на 180° ложилось на фюзеляж, образуя с ним одно целое[304]304
  Филиал ГРАНТД. Ф. Р 1. Оп. 48 5. Д. 43.


[Закрыть]. Несколько лет спустя группа инженеров воронежского авиазавода № 18 обратилась в НКАП с проектом самолёта, крыло которого состояло из двух разрезанных в продольной плоскости поверхностей, которые могли расходиться, образуя два отдельных крыла. «Самолёт взлетает с раскрытым крылом, т. е. в виде биплана. Набрав некоторую высоту, лётчик с помощью специального механизма складывает крыло самолёта, превращая бипланную коробку в моноплан, убирает шасси и фонарь кабины – самолёт получает вид моноплана и высокие скоростные показатели. В таком виде самолёт может быть назван истребителем-перехватчиком. Вступив в воздушный бой, лётчик превращает самолёт снова в биплан, теряет на скорости, но получает значительное увеличение манёвренности самолёта»[305]305
  РГАЭ. Ф. 8164. Оп. 1. Д. 110. Л. 21.


[Закрыть]. В комиссии НКАП по рассмотрению инициативных проектов идею воронежских авиастроителей отклонили, сообщив, что «имеется готовый самолёт, в котором осуществлено практически превращение моноплана в биплан в воздухе». Речь шла о «складном истребителе» майора В.В. Шевченко.

Владимир Владимирович Шевченко был военным лётчиком. В 1929 г. он закончил МВТУ, учился в одной группе с С.П. Королёвым, вместе с ним летал в аэроклубе. Затем их пути разошлись. После окончания Одесской лётной школы Шевченко поступил на службу в ВВС, летал на разведчике Р-1, истребителе И 4. В 1933 г. его как отличного лётчика с техническим образованием перевели в НИИ ВВС на должность испытателя. Там у него возникла идея преобразуемого самолёта, объединяющего в себе лучшие свойства биплана и моноплана. В отличие от самолёта Медведева, нижнее крыло должно было убираться частично в фюзеляж, частично – в верхнее крыло.

Предварительные расчёты и чертежи Шевченко направил в экспертную комиссию НИИ ВВС. Замысел понравился, и для его реализации в 1938 г. при Московском авиатехникуме на 5-й Тверской-Ямской улице организовали Особое конструкторское бюро № 30. В помощь изобретателю, никогда не занимавшемуся постройкой самолётов, выделили конструктора Василия Васильевича Никитина вместе с группой инженеров и техников из Московского авиатехникума.

Первым делом изготовили действующий макет самолёта с убирающимся нижним крылом, который показали руководству ВВС и авиапромышленности. Рекламная акция сработала, и в марте 1939 г. маршал Ворошилов включил в план опытного самолётостроения на 1939 г. «экспериментальный истребитель-биплан со складным нижним крылом». На его создание выделили 2 млн 800 тыс. рублей. Но построить сложный по конструкции самолёт в мастерских учебного заведения, без квалифицированных рабочих было невозможно, поэтому в мае ОКБ-30 перевели на авиационный завод № 156. Теперь речь шла о постройке уже двух машин – одной с мотором М-63, другой – с более мощным М-88.

В августе 1939 г. были утверждены тактико-технические требования к экспериментальному маневренно-скоростному истребителю конструкции Шевченко и Никитина. Они предусматривали:

1. Ведение активного воздушного боя на основе сочетания огня с манёвром в схеме биплана и с использованием скорости в схеме моноплана.

2. Мощное стрелковое вооружение нормального и крупного калибра с достаточным для длительного боя запасом боеприпасов.

3. Действие на высотах, главным образом 5000–8000 м.

4. Действие днём и ночью при любых метеоусловиях.

5. Большой диапазон в скоростях полёта, хорошую устойчивость в обеих схемах и отличный обзор.

6. Отличную манёвренность в схеме биплана и способности к длительному пикированию в обеих схемах.

7. Малую посадочную скорость в схеме биплана.

8. Управление механизмом уборки и выпуска крыльев, обеспечивающее лётчику нормальное пилотирование самолётом в период его действия и не отвлекающее его внимания. Время уборки крыла не должно превышать 10 сек., время выпуска – 20 сек.

Максимальная скорость на высоте 5000 м с мотором М-63 должна была составлять 528 км/ч в варианте моноплана и 420 км/ч в варианте биплана, а с мотором М-88 – соответственно 590 км/ч и 480 км/ч[306]306
  РГВА. Ф. 24708. Оп. 9. Д. 369 // Ivan Rodionov’s Chronology of Soviet Aviation.


[Закрыть].

ИС-1 на испытаниях осенью 1940 г.

Машину с М-63 изготовили в ноябре 1939 г. Она получила название ИС-1 (истребитель складной-1). Второму экземпляру с мотором М-88 дали обозначение ИС-2.

По конструкции ИС-1 был одноместным металлическим полуторапланом с закрытой кабиной и убирающимся шасси. Размах верхнего крыла равнялся 8,6 м, нижнего – 6,7 м. Крылья свободнонесущие, без стоек и расчалок. Двигатель воздушного охлаждения с взлётной мощностью 1100 л. с. был закрыт капотом NACA. Органы управления обычные, за исключением того, что элероны имелись только на верхнем крыле.

Уборка нижнего крыла происходила следующим образом. Под действием механизма с гидравлическим приводом центроплан крыла, присоединенный на шарнирах к фюзеляжу, поворачивался на 90 градусов и входил в выемки по бокам фюзеляжа. Одновременно консоль поднималась вверх, оставаясь параллельной своему первоначальному положению. Она вдвигалась в нишу на нижней поверхности верхнего крыла, образуя монопланное крыло с нормальным профилем. Шасси убирались одновременно с крылом, вместе с центропланом колёса входили в выемки в стенках фюзеляжа. При складывании крыла площадь несущей поверхности уменьшалась с 20,8 до 13 м².

Фрагмент приборной панели самолёта ИС-1.

Уже была сформирована комиссия по заводским испытаниям под председательством директора завода Ленкина, когда на статиспытаниях выявилась недостаточная прочность центроплана и шасси (вес самолёта, 2300 кг, на полтонны превысил расчётный). Работы по усилению конструкции затянулись до весны следующего года. 20 мая 1940 г. ИС-1 перевезли на аэродром ЦАГИ в Раменское, первый вылет состоялся 29 мая (лётчик В.Ф. Кулешов). В облёте самолёта участвовали также Г.М. Шиянов (вскоре его назначили ведущим испытателем по ИС-1), С.П. Супрун, А.Н. Гринчик.

В первых полётах досаждали вибрации хвостового оперения, наблюдалась нехватка путевой и продольной устойчивости. В конце июня испытания прекратили и занялись доработкой хвостового оперения – была увеличена его площадь, усилена конструкция. Устойчивость улучшилась, вибрации стали слабее, но полностью избавиться от них не удалось.

12 октября полёты возобновили. 26 октября Г.М. Шиянов провёл главное испытание – убрал в полёте нижнее крыло. Он сделал это дважды, а на следующий день повторил эксперимент. Шевченко докладывал наркому авиапромышленности Шахурину: «Самолёт „ИС“ ОКБ № 30 после предварительных испытаний в биплане и ряда доводок в связи с этими испытаниями был впервые 26/Х-40 г. превращен в воздухе лётчиком-испытателем ЦАГИ тов. Шияновым в моноплан. Превращения самолёта из биплана в моноплан как в первый раз, так и в дальнейшем прошли отлично. Все механизмы работали безотказно, нагрузки на механизмы и масляно-пневматическую систему совпадают точно с нашими расчетами»[307]307
  РГАЭ. Ф. 8044. Оп. 1. Д. 667. Л. 252.


[Закрыть].

Но возникла новая проблема: перегревалось масло в двигателе. После безуспешных попыток исправить этот дефект в январе 1941 г. решили заменить двигатель на другой, М-62. В результате самолёт простоял на земле почти пять месяцев, полёты возобновились только 7 мая. Во избежание неприятностей с температурным режимом поставили дополнительный маслорадиатор. Последний вылет ИС-1 состоялся 7 июня 1941 г.

ИС-1 после замены двигателя. Январь 1941 г.

Всего было сделано 40 полётов продолжительностью 11 часов 52 минуты. Уборка крыла в воздухе осуществлялась 10 раз.

Лётная оценка самолёта была в целом положительная. В отчёте по испытаниям сказано:

«Горизонтальный полёт и виражи в варианте биплана.

Самолёт прост в пилотировании и плотно сидит в воздухе. Продольная и поперечная устойчивость самолёта положительная и достаточная. Устойчивость пути близка к нейтральной. Скорость самолёт набирает быстро. По прибору скорость доводилась до 300 км/час. До скорости 230 км/час наблюдаются небольшие вибрации хвостового оперения типа бафтинга, которые с увеличением скорости исчезают.

Виражит самолёт устойчиво. Скорость и крен на вираже удерживаются легко. На виражах явление бафтинга усиливается и при кренах 60°—70° доходит до значительных размеров.

Вариант моноплана.

Уборка крыла и шасси происходят плавно и надёжно. Самолёт в течение всего процесса уборки сохраняет устойчивый полёт и не требует дополнительной работы рулями. Вибраций, срывов и других ненормальных явлений не наблюдается. Уборка происходит в течение 6–7 секунд. В процессе уборки самолёт плавно набирает скорость и начинает несколько тянуть на нос.

Величина усилий на ручке изменяется незначительно и триммером можно не пользоваться. По ощущениям лётчика процесс уборки и выпуска крыльев может быть уподобен уборке и выпуску шасси обычной машины. Разница в значительно большем перепаде скоростей.

Надежность работы механизма и устойчивое поведение самолёта позволяли производить в последних полётах уборку крыла у земли непосредственно после отрыва.

В варианте моноплана самолёт становится приятным и „мягким“ в управлении. Продольная и поперечная устойчивость растет. Устойчивость пути остается недостаточной. Явление бафтинга не наблюдается на всём диапазоне скоростей до 460 км/час по прибору.

В монопланном варианте обзор увеличивается за счёт уборки нижнего крыла.

Виражит самолёт устойчиво. Время виража не замерялось. По впечатлению, разницы во времени и радиусе биплана и моноплана не обнаружено, что можно объяснить недостаточно хорошей аэродинамикой биплана. Вираж моноплана более приятен, значительно выгоднее по времени и радиусу такового у самолёта И-16 и очень напоминает вираж самолёта И-153.

Выпуск крыла происходит также быстро и плавно, как и уборка.

Планирование и посадка.

Планирует самолёт устойчиво. Скорость планирования 190–200 км/час. Посадка проста. Обзор на посадку недостаточен…»[308]308
  Архив музея H.E. Жуковского. Фонд В.В. Шевченко.


[Закрыть].

Превращение биплана в моноплан. Кадры воздушной киносъемки 22 марта 1941 г.

Более скептически были настроены в Комиссариате авиапромышленности. «Применение самолёта в бою в варианте биплана невозможно из-за низких лётных качеств самолёта в этом варианте по причине: выпущенных шасси, ям для колес и нижнего крыла в бортах фюзеляжа и испорченного верхнего крыла ямой для уборки в него нижнего», – писал в декабре 1940 г. начальник Главного управления опытного самолётостроения Шишкин[309]309
  РГАЭ. Ф. 8044. Оп. 1. Д. 667. Л. 247.


[Закрыть].

К концу 1940 г. был готов самолёт ИС-2 с мотором М-88Б с двухскоростным нагнетателем. В отличие от первой, экспериментальной машины, на нём планировалось установить вооружение – 4 пулемёта ШКАС, стреляющие через винт. «Считаю, что необходимо дать возможность конструктору Шевченко испытать второй вариант самолёта „убирающееся крыло“ с мотором М-88, который на сегодняшний день готов. Недостатки на первом самолёте, указанные выше, устранены на втором самолёте. Для улучшения устойчивости пути у самолёта значительно удлинён фюзеляж, обзор вперёд улучшен. Нагрузка на руль глубины уменьшена. Место, куда убирается нижнее крыло, сделано культурно, без острых выступов, более аэродинамично. Эти переделки должны устранить явление бафтинга на второй машине», – писал лётчик-испытатель полковник С.П. Супрун[310]310
  Архив музея Н.Е. Жуковского. Фонд В.В. Шевченко.


[Закрыть].

Рисунок истребителя ИС-2 в варианте моноплана. Июнь 1940 г.

ИС-2 был построен, но не испытывался.

Но когда ИС-1 проходил испытания, его судьба уже была предрешена. Летом 1940 г. новый заместитель наркома авиапромышленности А.С. Яковлев начал компанию по прекращению финансирования работ небольших конструкторских коллективов по опытным машинам, чтобы увеличить средства на освоение производства новых боевых самолётов Як-1, ЛаГГ-1, МиГ-3, Ил-2. Под удар попало и ОКБ-30.

A. С. Яковлева поддержал начальник недавно образованного Института лётных исследований (ЛИИ) М.М. Громов. Обращаясь к замнаркома, он писал: «Снятие лётных характеристик данного самолёта нецелесообразно, т. к. вариант биплана аэродинамически выполнен неудачно и по качествам хуже И-153, а вариант моноплана хуже самолёта И-16 (по скорости). Мотор М-63, стоящий на самолёте ранее, заменяется на М-62, что снизит лётные данные самолёта. Запас прочности самолёта за счёт введённых изменений и увеличения веса недостаточен. В виду всего перечисленного прошу Вашего указания о прекращении дальнейших испытаний и передаче самолёта гл. конструктору майору Шевченко»[311]311
  РГАЭ. Ф. 8044. Оп. 1. Д. 667. Л. 246.


[Закрыть].

Проект истребителя ИС-4.

20 мая 1941 г. ОКБ-30 в составе 66 инженеров, 21 рабочего и 33 служащих было закрыто. ИС 2 так и не поднялся в воздух. Остался нереализованным и проект ИС 4 с мотором водяного охлаждения М-120 взлётной мощностью 1800 л. с. и с шасси с носовой опорой. По расчётам его максимальная скорость должна была составить 720 км/ч.

B.В. Шевченко пытался отстоять конструкторское бюро, но встретил категорический отказ. «Вопрос ясен, правительством решён и пересмотру не подлежит. Есть официальное заключение ЛИИ с отрицательной оценкой», – написано в резолюции Яковлева на письме Шевченко[312]312
  РГАЭ. Ф. 8044. Оп. 1. Д. 669. Л. 56.


[Закрыть].

Шевченко ничего не оставалось, как вернуться к лётно-испытательной работе. Штат, помещения и оборудование ОКБ-30 передали ЛИИ. В.В. Никитин с небольшой конструкторской группой ушел на работу в КБ двигателестроительного завода № 26. Позднее он стал заместителем Н.Н. Камова. Судьба «ИСов» неизвестна, вероятнее всего, их уничтожили перед эвакуацией ЛИИ осенью 1941 г.

В.В. Шевченко и В.В. Никитину первым удалось создать надежно работающий механизм уборки и выпуска крыла, превращающий биплан в моноплан и наоборот. Но, как показывает опыт, любая попытка объединить два разнородных свойства в одном объекте ведёт к ухудшению этих свойств. Подтверждением сказанному служит приведённая здесь таблица.

Характеристики самолётов ИС-1, И-153 и И-16.

Самый быстрый советский самолёт предвоенных лет

Со времени постройки созданного для рекорда скорости самолёта Бартини «Сталь-6» прошло пять лет. За это время методы улучшения обтекаемости летательных аппаратов сильно продвинулись вперёд, и в 1938 г. в ЦАГИ решили построить новый экспериментальный самолёт. М.Н. Шульженко, в то время возглавлявший институт, вспоминал: «Мы задумали самолёт, который должен был побить мировой рекорд скорости полёта (в 1938 г. для самолётов с колёсным шасси он составлял 611 км/ч и принадлежал немецкому Me 113. – Д.С.). При этом провести исследование, выявить резервы, которые позволят увеличить скорость истребителей. Я привлёк к работе М.Р. Бисновата»[313]313
  Лазарев В. ЦАГИ 95 лет. М., 2013. С. 31.


[Закрыть].

Матус Рувимович Бисноват прежде работал в ОКБ В.К. Таирова. В ЦАГИ для него создали конструкторское бюро (в 1940 г. в нём было 84 человека), выделили площади центральных мастерских института. Проектировать сверхскоростной самолёт было интересно, и Бисновату охотно помогали многие специалисты аэрогидродинамического института.

По заданию, утверждённому весной 1939 г., следовало построить два экземпляра самолёта с новым советским двигателем водяного охлаждения М-105 с двухскоростным центробежным нагнетателем. Предусматривались следующие характеристики: максимальная скорость на высоте 5–6 тыс. м – 700–800 км/ч, посадочная скорость – 120–130 км/ч, время подъёма на 6 тыс. м – 6,2 мин.[314]314
  РГВА. Ф. 29. Оп. 61. Д. 8. Л. 26–29.


[Закрыть]

Напомню, что в 1933 г. «Сталь-6» смогла развить только 400 км/ч, хотя не имела ни выступающего фонаря кабины, ни радиатора (применялось поверхностное паровое охлаждение). В распоряжении Бисновата был значительно более мощный двигатель, но чтобы почти вдвое превзойти скорость самолёта Бартини этого было недостаточно, тем более что от парового охлаждения как от бесперспективного для боевого варианта решили отказаться. Ставку сделали на аэродинамические достижения последних лет.

Самолёт Бисновата имел металлическую конструкцию с применением потайной клёпки, полотно использовалось только в обшивке элеронов и рулей. Фонарь кабины лётчика был выполнен заподлицо с фюзеляжем. Для обзора при посадке он раскрывался, образуя козырек, а кресло гидравлическим подъёмником поднималось вверх. Чтобы колёса в убранном положении поместились в небольшое по размерам крыло, их сделали очень компактными – 500x150 мм. Хвостовое колесо убиралось в фюзеляж одновременно с уборкой основных стоек. В выпущенном положении оно управлялось от педалей в кабине. Уборка шасси происходила с помощью гидравлического привода.

Самолёт был снабжён винтом изменяемого шага ВИШ-52. Радиатор системы охлаждения располагался в туннеле под центропланом крыла. Вода циркулировала под давлением 1,1 кг/см², а её рабочая температура составляла 110–115 °C, что позволило уменьшить площадь радиатора. В будущем предусматривалась установка выдвижного радиатора, полностью убирающегося на максимальной скорости. При этом охлаждение должно было обеспечиваться за счёт скрытой теплоты парообразования – выпаривания воды в специальном бачке ёмкостью 50 литров. Масляный радиатор спрятали под капотом двигателя.

Крыло можно было легко заменить на другое, это объясняет появившееся в 1940 г. название СК-ЦАГИ (СК – сменное крыло). Таким образом, самолёт мог быть использован как летающий экспериментальный стенд для изучения новых профилей.

С уменьшением лобового сопротивления летательных аппаратов всё большую роль играло сопротивление трения. Чтобы свести его к минимуму, поверхность крыла покрыли тонким слоем шпаклёвки из пробковой пыли на маркизете (вид ткани), присоединённом к металлу нитроклеем, и затем до блеска отполировали. Такую же технологию использовали для повышения аэродинамического качества стратосферного самолёта БОК-15.

Аэродинамическое сопротивление самолёта можно уменьшить не только обтекаемостью форм и гладкостью поверхности, но и снижением площади крыла. На СК-ЦАГИ площадь крыла составляла всего 9,6 м² – намного меньше, чем на истребителях-монопланах. В результате площадь эквивалентной вредной пластины[315]315
  Эквивалентная вредная пластина F_o – плоскость, установленная перпендикулярно набегающему потоку и по аэродинамическому сопротивлению равная сопротивлению летательного аппарата. F_o=C_xoS_кp/1,28.


[Закрыть] самолёта Бисновата получилась в полтора раза меньше, чем у «Сталь-6», и на 20 % меньше, чем у новейшего истребителя Як-1. Для улучшения взлётно-посадочных характеристик на крыле установили посадочные щитки конструкции ЦАГИ, в полтора раза увеличивающие С_у при посадке.

Параметры экспериментальных самолётов «Сталь-6» и СК и истребителя Як-1.[316]316
  Расчет аэродинамических характеристик проводился исходя из максимальной скорости у земли. Данные по Як-1 взяты из книги В.С. Пышнова «Из истории летательных аппаратов» (М., 1968).


[Закрыть]

СК-1 во время первых полётов.

СК-1 на колёсном шасси.

Постройка самолёта завершилась 18 ноября 1939 г. В январе, после продувок в трубе Т-104 ЦАГИ, на СК-1 смонтировали двигатель, произвели покраску и полировку машины. С 5 февраля 1940 г. на установленном на лыжи самолёте начали выполнять пробежки и подлёты.

15 февраля лётчик-испытатель ЦАГИ Г.М. Шиянов поднял СК-1 в воздух. Полёт продолжался всего восемь минут и едва не закончился аварией, так как самолёт оказался крайне неустойчивым. «На разворотах я просто стонал, – рассказывал позднее Георгий Михайлович. – Менявшиеся усилия были огромными. Когда сел – не поверил, что удалось сесть. Столь же трудно усидеть человеку на бревне в воде…»[317]317
  Советская Россия, 9.12.2010 г. (публикация Г.А. Амирьянца).


[Закрыть].

После доработок вертикального оперения полёты возобновили. Летал тот же Шиянов. 20 марта самолёт с выпущенным лыжным шасси и открытым фонарём кабины развил скорость 540 км/ч. Результат обнадёживал, но испытания проходили сложно. 8 мая начальник 8-го (лётного) отдела ЦАГИ Ляпидевский писал наркому Шахурину:

«Довожу до Вашего сведения, что срок испытания машины СК ЦАГИ конструктора т. Бисновата М.Р. срывается. Несмотря на то, что после первых полётов выяснился ряд существенных недочётов конструктивного порядка (продольная неустойчивость, перегрев масла), главный конструктор радикальных мер по их устранению не принял. Пытался ощупью решить задачу устранения дефектов, путём многочисленных полётов для проверки своих паллиативных мероприятий.

…26/3 лётчиком т. Шияновым было заявлено о несинхронности открытия щитков, что на данном самолёте является особенно недопустимым. Главный конструктор радикальных мер не принял, и 5/5 – 40 г. это явление едва не явилось причиной аварии»[318]318
  РГАЭ. Ф. 8164. Оп. 1. Д. 115. Л. 2–3.


[Закрыть].

На испытаниях в ЦАГИ. Май 1940 г.

После замены лыж на колёса возникла ещё одна проблема: из-за большой нагрузки на крыло самолёт имел высокую посадочную скорость, и расположенные в узких колёсах тормоза оказались малоэффективны. Лётные испытания возобновились в мае, после установки колёс большей ширины.

К концу июня Г.М. Шиянов выполнил около 30 полётов на СК-1. За это время были исследованы и отработаны винтомоторная группа (ВМГ), механизация крыла, убирающийся фонарь кабины, устойчивость самолёта, особенности взлёта и посадки. Но замерить максимальную скорость, потолок и другие важнейшие параметры не удалось. «Лётные характеристики не сняты из-за высоких температур ВМГ, плохой продольной и поперечной устойчивости и конструктивных недостатков шасси», – сказано в справке по состоянию работ на 20 августа 1940 г.[319]319
  РГАЭ. Ф. 8164. Оп. 1. Д. 42. Л. 117.


[Закрыть]

Схема самолёта СК-2.

СК-2. Декабрь 1940 г.

В сентябре заводские испытания СК-1 решили закончить, надеясь определить все недостающие данные на втором экземпляре – СК-2.

К постройке самолёта-дублёра приступили в декабре 1939 г. По мере испытаний первого самолёта в конструкцию СК-2 вносили изменения, его строительство затянулось, и он был готов только к осени 1940 г. Внешне машина отличалась от СК-1 обычной кабиной с каплевидным фонарём и выступающим наружу обтекателем маслорадиатора под мотором.

10 ноября 1940 г. Г.М. Шиянов поднял машину в полёт. Испытания проводились с колёсным шасси. Не обошлось без происшествий. 6 декабря при выпуске шасси лётчик, не рассчитав силы, вырвал ручку с тросиком гидропривода шасси и вынужден был сажать самолёт на живот на скорости около 200 км/час. К аварийной посадке готовились и пожарные, и санитарные машины, но она оказалась на удивление удачной. Повреждения были невелики, и через 10 дней машина снова была в воздухе. 17 января А.Н. Гринчик, впервые пилотировавший СК 2, при пробеге после посадки сошёл с очищенной от снега полосы аэродрома, самолёт зарылся в сугроб, скапотировал и погнул винт. Винт сменили, и 29 января полёты продолжили.

29 июля 1339 г. решением Комитета обороны М.Р. Бисновату и ЦАГИ было поручено на основе экспериментального СК построить опытный истребитель ИС-ЦАГИ со скоростью полёта 650 км/ч и предъявить его на испытания в апреле следующего года.

Проект был готов к концу 1939 г. Самолёт был похож на СК-2, но имел вооружение (два обычных и два крупнокалиберных пулемета в носовой части фюзеляжа), бронеспинку кресла лётчика и узлы под крылом для крепления небольших бомб или подвесных топливных баков. На крыле вместо щитков ЦАГИ установили выдвижные закрылки Фаулера. Нагрузка на крыло составляла 200 кг/м². Для получения дополнительной скорости нагретый воздух после водяного радиатора должен был смешиваться с выхлопными газами и выходить с большой скоростью через профилированный тоннель, при этом предполагался прирост тяги, эквивалентный 300 л. с. мощности двигателя.

С двигателем М-105 с трёхскоростным нагнетателем ИС-ЦАГИ должен был иметь взлётный вес 2700 кг, скорость на высоте 5000 м – 600 км/ч, на высоте 10200 м – 664 км/ч, время набора высоты 5000 м – 6,7 мин., потолок – 12100 м, дальность – 600 км (с подвесными баками – 1000 км).

В начале 1940 г. проект направили на утверждение в НКАП. К этому времени уже готовились к испытаниям скоростные истребители Яковлева, Лавочкина и Микояна, и 14 марта 1940 г. вышло постановление о прекращении работ по ИС-ЦАГИ.

С. Кузнецов. ИС-ЦАГИ // Мир авиации. 2002. № 2. С. 7–10

При постройке СК-2 конструкторы учли опыт испытаний предшественника, самолёт получился намного удачнее и нравился испытателям. Об этом свидетельствует отзыв ведущего лётчика Шиянова и лётчиков облёта Гаврилова и Гринчика (февраль 1941 г.):

«Кабина самолёта удобна. От задувания полностью защищена, и весь полёт поэтому производится без очков. Посадка лётчика хорошая, обеспечивает свободным подход ко всем рукояткам управления самолётом, мотором и оружием…

Фонарь очень хороший (удобный). Обзор во все стороны как в полёте, так и для взлёта и посадки достаточный. Особо хороший обзор задней полусферы хвоста, имеющаяся в передней левой части фонаря откидывающаяся часть плексигласа даёт лучший обзор при посадке, не вызывая задувания в кабине (можно работать без очков).

Рулёжка. Самолёт рулит хорошо. Обзор на рулёжке достаточный. Открывающиеся боковины фонаря создают дополнительные удобства при рулёжке. Управляемый костыль в сочетании с тормозами колёс делает самолёт на земле очень манёвренным и позволяет делать поворот малого радиуса.

Взлёт. Самолёт быстро и с небольшой нагрузкой на ручку (при нейтральном триммере) поднимает хвост. Газ следует давать плавно во избежание возможного разворота вправо (разворот парируется рулём поворота). Разбег делается плавно с поднятым хвостом, причём руль направления становится сразу эффективным.

При отрыве на малой скорости самолёт имеет тенденции сваливаться на правое крыло. Для предотвращения этого необходимо несколько увеличить длину пробега до скорости, при которой элероны становятся более эффективными. В этом случае отрыв происходит плавно, без кренов и отклонения от намеченного направления взлёта.

…Уборка щитков в воздухе возможна на любой высоте и происходит за 5–6 сек. Самолёт быстро выбирает скорость. Уборка щитков даёт небольшой кабрирующий момент.

Уборка шасси происходит за время 10–12 сек. и также создает кабрирование.

Давление на ручку легко снимается триммером. При даче газа появляется кабрирующий момент.

…Электрическая и механическая сигнализация позволяет легко держать заслонки радиаторов масла и воды в выгодном положении для охлаждения и скорости.

Полёт. Самолёт имеет достаточную положительную устойчивость в продольном и путевом отношении; в поперечном отношении устойчивость самолёта близка к нейтральной. Самолёт „плотно“ сидит в воздухе и легко управляется…

Планирование и посадка. Заход на посадку делается на 240 км/час, меньшая скорость делает посадку неприятной. Обзор при посадке хороший. Щитки позволяют уход на второй круг и полёт на любых режимах. При отклонении щитков самолёт делается устойчивее и опускает нос, траектория становится крутой.

Посадка самолёта простая и приятная, но требует точного подвода к земле… Амортизация шасси работает хорошо, пробег после посадки с расторможенным колесом очень устойчив и удержание направления не требует напряжения»[320]320
  Филиал РГАНТД. Ф. Р-217. Оп. 3–1. Д. 101. Л. 79–81.


[Закрыть].

Во время полётов на максимальную скорость лётчики достигли 660 км/ч. Это не был мировой рекорд (к тому времени он уже составлял 755 км/ч и по-прежнему принадлежал Германии), но среди серийных самолётов ни один не летал быстрее. Правда посадочная скорость СК-2 тоже была рекордно велика– 170 км/ч.

Лётные характеристики скоростных самолётов.

При сравнении скоростных характеристик надо учесть, что СК-2 не имел вооружения. Переделка его в истребитель (установка пулемётов, бронеспинки, прицела и др.) уменьшила бы скорость на несколько десятков километров.

В феврале 1940 г. главный конструктор завода № 31 в Таганроге Георгий Михайлович Бериев направил в НКАП эскизный проект истребителя Б-10. Чтобы добиться рекордно большой скорости, Бериев выбрал схему со спаренными двигателями за кабиной, приводящими соосные винты. Хвостовое оперение располагалось на балках, соединенных с центропланом крыла. Заднее расположение двигателей должно было минимизировать мидель фюзеляжа, улучшить обтекание крыла и облегчить компоновку вооружения, винты противоположного вращения сводили к нулю их реактивный момент, использование реактивного выхлопа давало дополнительный прирост скорости. Шасси – с носовой опорой, это облегчало посадку самолёта с большой нагрузкой на крыло. Длина самолёта 11,2 м, размах крыла – 13 м, площадь крыла – 26 м².

С находившимся в стадии разработки двигателем М-107 (форсированный вариант мотора М-105 мощностью 1600 л. с.) Б-10 должен был иметь взлётный вес 3870 кг, скорость на высоте 8000 м – 818 км/ч (с М-105 – 700 км/ч), потолок – 10 000 м, дальность – 1000 км. Вооружение очень мощное: 20-мм пушка в передней части фюзеляжа и шесть пулемётов ШКАС на крыле.

Летом 1940 г. проект Г.М. Бериева обсуждался в Комитете обороны и по предложению командующего Военно-морским флотом Н.Г. Кузнецова был отклонен из опасений, что работа над истребителем помешает конструктору в срок выполнить основное задание – проектирование и постройку палубного разведчика КОР-2.

РГАЭ. Ф. 8164. Оп. 1. Д. 91; Панатов Г.С., Удалов К.Г. Иллюстрированная энциклопедия самолётов ТАНТК им. Г.М. Бериева. Т. 1. М., 1998

В марте А.Н. Гринчик провёл испытания СК-2 на штопор, в том же месяце состоялся полёт на проверку манёвренности. Планировалось в ближайшее время установить на самолёт вооружение (два крупнокалиберных пулемета по бокам фюзеляжа) и приступить к государственным испытаниям.