Текст книги "Реактивные первенцы СССР – МиГ-9, Як-15, Су-9, Ла-150, Ту-12, Ил-22 "
Автор книги: Николай Якубович
Жанр:
Технические науки
сообщить о нарушении
Текущая страница: 8 (всего у книги 13 страниц)
Глава 8
РАКЕТНЫЕ ПЕРЕХВАТЧИКИ
В Советском Союзе единственным энтузиастом турбореактивного двигателя был А. М. Люлька, приступивший к его разработке накануне войны, правда, без особой поддержки Наркомата авиационной промышленности. Тогда, накануне великой битвы, руководство страны сделало ставку на создание мощных поршневых двигателей в надежде, что промышленность быстро справится с поставленной задачей. Но этого не произошло. По образному выражению заместителя наркома авиационной промышленности А. С. Яковлева, «моторостроители просто всех обманули», так и не создав двигателей требуемой мощности.
Параллельно с разработкой газотурбинных двигателей в передовых странах велись работы и по созданию ЖРД для ракет. Но они были очень «прожорливы». Так, самолет-истребитель с ЖРД мог лететь в течение двух-четырех минут, а с ПВРД – максимум 10–15 минут, что исключало воздушный бой в его классическом понимании. Возможен был лишь перехват воздушной цели, но для этого требовалась высочайшая квалификация летчика и точное визуальное наведение истребителя с земли.
Ракетный перехватчик Me-163B на аэродроме НИИ ВВС.
Был у ЖРД тех лет еще один недостаток – чрезвычайно агрессивные компоненты топлива. Это, несмотря на их кажущуюся простоту, в конечном итоге и определило их место в авиастроении – экспериментальные самолеты и боевые ракеты. ЖРД оказался твердым «орешком» для авиации. Правда, первые полеты на реактивных самолетах удалось осуществить с использованием твердотопливных (пороховых) двигателей, но их «век» в самолетостроении оказался слишком коротким, и вскоре РДТТ заменили ЖРД.
Первый экспериментальный самолет с ЖРД He-176 поднялся в воздух в июне 1939 года, но эйфории он, в отличие от полета машины с ТРД, не создал.
Эти двигатели пытались использовать для самолетов-перехватчиков лишь в двух странах с тоталитарным режимом правления: Германии и СССР. В Германии такой самолет (Не-178) поднялся в воздух в 1939-м, а в СССР – спустя три года. Лишь в Германии ракетный перехватчик Me-163 удалось довести до кондиции и принять на вооружение. Эта машина оказала определенное влияние на отечественное самолетостроение.
После войны десять трофейных экземпляров Me-163, включая семь двухместных планеров Me-163S, доставили в СССР. Один из них, Me-163B-1a с демонтированными пушками, после войны поступил в НИИ ВВС, где ведущим инженером по нему назначили Н. Н. Борисова. Согласно материалам, переданным автору, на самолете стоял двигатель HWK-109-509, развивавший максимальную тягу 1500 кгс при минимальной 200 кгс. В качестве горючего использовался спирт с гидразин гидратом (460 кг), а окислителя – 80-процентная перекись водорода (1566 кг).
Но, как рассказывал Николай Николаевич, не удалось найти необходимого количества перекиси водорода, и Me-163B пришлось испытывать в безмоторном полете (летчик-испытатель В. Е. Голофастов), буксируя его на высоту за бомбардировщиком Ту-2. Семнадцать планирующих полетов позволили лишь определить его устойчивость и управляемость на малых скоростях.
Поскольку самолет в полете не испытывался, то, видимо, судя по трофейным материалам, он мог набирать высоту 6000 метров за 2,5 минуты. Продолжительность полета на той же высоте со скоростью свыше 800 км/ч не превышала 4,7 минуты. На вдвое большую высоту он поднимался за 3,5 минуты и мог лететь на этой высоте не дольше 3 минут. Так что топлива хватало лишь на 7,2–6,5 минуты полета.
Экспериментальный самолет «346»
К середине весны 1945 года авиапром Германии был практически готов к серийному производству нескольких типов военных самолетов, завершалось изготовление опытных образцов еще более скоростных машин, но быстрое продвижение советских войск и союзников не позволило это сделать. Среди них был и экспериментальный самолет DFS-346 с ракетным двигателем, предназначенный для изучения поведения машины на сверхзвуковых скоростях полета.
На фоне неудач с созданием отечественных самолетов с ЖРД разработка DFS-346, предназначавшегося для исследований полета с транс– и сверхзвуковыми скоростями, продолжилась в Германии в ОКБ-2 в Дессау, правда, под руководством советских специалистов в Германии, но не долго. Поскольку возобновление работ по военной технике в Германии противоречило решениям Крымской конференции 1945 года, то для начала все это окутали грифом «Совершенно секретно». Однако за рубеж все же стала просачиваться информация, и в октябре 1946 года предприятие вместе с интернированными немецкими специалистами перевели в СССР.
Планер самолета «346-П» под крылом самолета-носителя.
Постройка машины под обозначением «346» с двумя ЖРД «Вальтер» HWK-109-509C общей тягой у земли 3740 кгс началась в Германии. Главными особенностями первоначального проекта стали лежачее расположение пилота в отделяемой кабине, стреловидное крыло, свойственное сверхзвуковым машинам, лыжное шасси (достаточно изученное к тому времени).
Окончательную сборку машины произвели в СССР, и осенью 1946 года ее отправили в ЦАГИ для исследований в аэродинамической трубе Т-101. Тогда же было обнаружено, что на больших углах атаки на стреловидном крыле образуется резко выраженный концевой срыв потока. Надо сказать, что аэродинамика стреловидных крыльев тогда была недостаточно изучена, и особенности их аэродинамической компоновки были выяснены лишь спустя год. А пока для предупреждения раннего срыва потока на верхней поверхности крыла расположили аэродинамические перегородки (гребни).
Самолет-носитель В-29 с подвешенным планером «346-П». Аэродром Теплый Стан. На заднем плане видна линейка самолетов Як-17.
Летные испытания начались в 1948 году с планирующих полетов на аэродроме в Теплом Стане. В качестве самолета-носителя использовался интернированный американский бомбардировщик В-29. При этом планер «346-П» подвешивался под крылом бомбардировщика В-29. Пилотировал «346-П» В. Цизе, а ведущим инженером по испытаниям был В. Я. Молочаев. Всего на «346-П» в 1948–1949 годах выполнили четыре полета, причем без особых замечаний. Лишь в одном полете возникла нештатная ситуация, когда планер перевернулся через крыло.
Постройку же самолета «346-1» с макетным двигателем завершили 5 мая 1949 года, а его первый планирующий полет состоялся 30 сентября в подмосковных Луховицах. Отцепка «346-1» произошла на высоте 9700 метров. В первом же полете сказались дефекты системы управления, и самолет приземлился на скорости свыше 300 км/м, причем после первого касания земли он взмыл на высоту около 3–4 метров и, пролетев еще 700–800 метров, коснулся земли, но неудачно. Посадочная лыжа, не зафиксированная замком, сложилась, и самолет заскользил на фюзеляже. При этом привязные ремни не выдержали, и В. Цизе ударился головой о каркас кабины.
После поломки самолет доработали, и к полетам на нем в конце 1949 года подключился летчик-испытатель П. И. Казьмин. В первом же полете без запуска ЖРД вновь дал знать о себе дефект посадочной лыжи, не вставшей на замок. Выручил снежный покров, благодаря чему повреждения самолета оказались незначительными.
В 1950 году с учетом выявленных недостатков предшественника, в том числе и по результатам исследований в аэродинамических трубах, построили второй летный экземпляр машины «346-3» (машина «346-2» предназначалась для статиспытаний в ЦАГИ). На «тройке» установили новое более тонкое оперение. При этом увеличили до 45 градусов угол стреловидности стабилизатора. Однако существенно расширить диапазон скоростей полета не удалось, и верхнюю его границу пришлось ограничить числом М=0,9.
Осенью 1950 года испытания «346-П» продолжили в подмосковных Луховицах, куда испытатели перебазировались подальше от посторонних «глаз».
Одновременно на втором летном экземпляре машины «346-3» велась наземная отработка силовой установки, включавшей два трофейных ЖРД. Первый планирующий полет на машине с отделением от самолета-носителя выполнил В. Цизе. Произошло это 10 мая 1951 года. Спустя месяц, 16 июня, состоялся второй полет, и лишь после этого было принято решение о старте с авиаматки с включением ЖРД, причем лишь одного и с неполным запасом топлива во избежание превышения ограничений по скорости, наложенных ЦАГИ. Точно установить дату первого старта с использованием ЖРД не удалось, но встречаются сообщения, что это произошло 15 августа. Однако достоверно известно, что третий и последний полет с ЖРД состоялся 14 сентября 1951 года.
В тот день Цизе отделился от бомбардировщика на высоте 9300 метров и, снизившись до 8500 метров, запустил ЖРД. Во избежание превышения установленных ограничений по скорости летчик постоянно увеличивал угол тангажа, но, несмотря на это, на высоте 12 000 метров она достигла 950-км рубежа. При этом резко упала эффективность элеронов, и машина перевернулась через крыло, начав неуправляемое вращение. Хотя пилоту удалось на короткое время восстановить управление самолетом и перевести его в пикирование, машина вновь начала вращаться, и Цизе пришлось воспользоваться средством аварийного покидания. Для начала от самолета посредством взрывных болтов отделилась кабина с последующим раскрытием стабилизирующего парашюта. Лишь после этого на высоте 3000 метров произошло отделение ложа с пилотом и носовым обтекателем кабины. Соскользнув с ложа, Цизе раскрыл парашют и благополучно приземлился.
Как видите, система аварийного покидания самолета была сложна, тем не менее все сработало штатно. Однако регистрирующая аппаратура (осциллографы) при падении самолета была разбита, что не позволило установить истинные причины аварии и параметры полета. Можно лишь предполагать, что были превышены скоростные ограничения ЦАГИ.
Аналогичные работы проводились и в США. Достаточно напомнить об исследованиях, проводившихся на самолете X-1 компании «Белл», так же как и «346-й», стартовавший с бомбардировщика В-29. Однако там все завершилось благополучно и были получены необходимые результаты.
Основные данные самолета «346»:
размах крыла – 9 м и его площадь – 19,86 м2,
длина – 15,81 м,
высота – 3,54 м,
максимальный стартовый вес – 5260 кг.
Ракетоплан С. П. Королева
Рисунок самолета «Д» с комбинированной силовой установкой.
Успехи, достигнутые в развитии ракетных двигателей в начале 1930-х годов, позволили реализовать в СССР идею К. Э. Циолковского: создание ракетоплана. Первая такая попытка имела место в 1932–1933 годах в ГИРДе. Под руководством С. П. Королева был разработан проект установки ЖРД ОР-2 тягой 50 кгс на планер, выполненный по схеме бесхвостка, БИЧ-XI Б. И. Черановского. Однако довести это дело до логического конца из-за изношенности планера не удалось. Спустя три года под руководством С. П. Королева и Е. С. Щетинкова в Реактивном НИИ был спроектирован двухместный экспериментальный ракетоплан РП-218 с тремя азотно-керосиновыми ЖРД ОРМ-70 общей тягой 900 кгс.
Согласно расчетам, его скорость на этапе набора высоты при старте с земли достигала 850 км/ч, а потолок – 9000 метров. При запуске же с бомбардировщика ТБ-3 он мог подниматься на высоту до 25 км, а в одноместном варианте – на 37 км, для чего предусмотрели герметичную кабину экипажа.
Для проверки этой идеи была разработана установка ЖРД тягой 140 кгс на планер СК-9, впоследствии получивший обозначение РП-318-1. Ракетоплан РП-318 – это, по сути, тот же самолет, только стартующий с помощью буксировщика. Тогда это был самый простой путь по исследованию полета реактивного летательного аппарата, и он был проложен Сергеем Павловичем, но реализован, когда великий творец отбывал свой срок в ГУЛАГе по 58-й (политической) статье.
Наземные испытания двигательной установки ракетоплана начались в декабре 1937-го, а летные испытания запланировали на лето следующего года. Однако арест С. П. Королева привел к тому, что тему РП-318 передали из РНИИ в отдел специальных конструкций завода № 1, возглавляемый А. Я. Щербаковым. Работа сильно затянулась, и первый полет с использованием реактивной тяги состоялся 28 февраля 1940 года с подмосковного аэродрома Подлипки. В тот день летчик-испытатель В. П. Федоров взлетел на ракетоплане РП-318-1 (объект «601») на буксире за самолетом П-5. На высоте 3000 метров пилот отцепился от самолета и запустил ЖРД. Тогда мы еще не знали об опытах в Германии и в меру своих возможностей пытались решить задачи, связанные с полетом реактивного самолета.
Эта дата и должна стать отправной точкой в истории отечественного реактивного самолетостроения, поскольку ракетоплан – это есть самолет с реактивным двигателем, только взлет его осуществлялся не с использованием тяги (явно недостаточной для этого), а с помощью другого летательного аппарата. Это очень важно в расстановке приоритетов страны, некогда считавшейся одним из лидеров мирового самолетостроения.
Всего на РП-318-1 было выполнено три полета с работающим двигателем, оказавшие большое влияние на принятие в июле 1940 года постановления Комитета Обороны, нацеленного на создание в СССР самолетов с реактивными двигателями.
После войны, когда заговорили о приоритетах, имя Сергея Павловича для советских граждан (но не для иностранцев) как создателя ракетной техники было покрыто занавесом секретности. Но зато «раздували» наш приоритет в области создания первого истребителя «БИ» с ракетным двигателем, задвинув на второе место истинный приоритет страны.
Самолет «302»
Модель планера «302» для исследований в аэродинамической трубе ЦАГИ.
В 1940 году в НИИ-3 были рассмотрены два предложения по созданию ракетных самолетов-перехватчиков с комбинированными силовыми установками, включавшими ЖРД и два прямоточных ВРД. Первое из них было разработано М. К. Тихонравовым и А. Г. Костиковым, а второе – молодым конструктором В. С. Дергаловым.
В первом проекте ПВРД были размещены в крыле, причем они имели общий воздухозаборник, расположенный в носовой части фюзеляжа, от которого воздух поступал в ПВРД по двум туннелям.
В проекте Дергалова ПВРД располагались в гондолах на концах крыла. По его расчетам самолет (полетный вес – 2200 кг, пустого – 915 кг) с крылом площадью 12 м2 мог летать со скоростью до 900 км/ч и подниматься на высоту 5000 метров за 1,5 минуты. При этом его потолок достигал 9000 метров.
Самолет «302П» на испытаниях в натурной аэродинамической трубе Т-101 ЦАГИ.
Комиссия РНИИ, рассмотрев оба предложения, выбрала проект Тихонравова, а 12 июля 1940 года вышло постановление Комитета Обороны СССР об использовании ракетных двигателей для создания истребителя-перехватчика.
Сотрудники НИИ-3 не были одиноки в своих изысканиях. Так, в 1941 году Фролов и Боровков, работавшие на заводе № 21, предложили разработать самолет «Д» двухбалочной схемы с комбинированной силовой установкой. Основным мотором был поршневой жидкостного охлаждения с толкающим винтом, а в качестве ускорителей предлагались два прямоточных ВРД, установленных в балках. Но этот проект дальше чертежной доски не пошел.
На разработку эскизного проекта машины, получившей обозначение «302», ушло почти два года. Полное руководство проектом осуществлял А. Г. Костиков, ставший к тому времени директором РНИИ. Разработку планера возглавил М. К. Тихонравов. В хвостовой части самолета запланировали установку ЖРД Д-1-А (РД-1400) тягой 1100 кгс с насосной подачей компонентов топлива (керосин и азотная кислота), разрабатывавшегося под руководством Л. С. Душкина, а под крылом – два ПВРД, проектируемых в бригаде В. С. Зуева.
Удельный импульс ЖРД составлял 204 секунды, а ПВРД – 600–800 секунд. Проектом предусматривалось, что самолет будет взлетать с помощью ЖРД, а крейсерский полет осуществлять на ПВРД, которые должны были запускаться на высоте 50 метров и скорости 260 км/ч. Расчетная максимальная скорость самолета – 900 км/ч, потолок – 9000 метров, на который он должен был подниматься за 2 минуты.
Постановление ГКО № 2105сс было подписано 26 июня 1942 года. При этом предусматривалась постройка для испытаний по две машины конструкции Костикова, как говорилось в документе, с двумя вариантами ПВРД и одного экземпляра для статических испытаний на прочность.
Компоновка самолета БИ с вытеснительной системой подачи компонентов топлива.
Эскизный проект самолета «302» предъявили заказчику в том же году, и по мере того, как институт освобождался от работ по созданию гвардейских минометов, переходивших на широкую промышленную базу, все силы коллектива сосредотачивались на работе по реактивному перехватчику. Для постройки самолетов привлекались заводы № 23, 119, 20, 305, 30, Всесоюзний институт авиационного материаловедения (ВИАМ), мастерские в Савелово и ЦАГИ.
Однако работы по машине затянулись, главным образом из-за трудностей, встретившихся при разработке ПВРД, что послужило поводом для перехода сначала к четырехкамерному (две камеры в хвостовой части фюзеляжа и две – в крыле), а затем – к двухкамерному ЖРД РД-2М, но и его еще предстояло создать. При этом размах крыла уменьшили с 11,4 до 9,55 метра.
Самолет «302П» представлял собой деревянный свободнонесущий моноплан с низкорасположенным крылом. Фюзеляж – монокок овального сечения. Крыло двухлонжеронное, с фанерной обшивкой, было набрано из «махоустойчивых» профилей RAF-34 относительной толщиной 15 % у корня и NACA-30 относительной толщиной 8 % на концах. Механизация крыла состояла из посадочных щитков с углом отклонения 50 градусов. Помимо двух пушек ШВАК под крылом предусмотрели направляющие для реактивных снарядов.
Первый опытный экземпляр самолета, из двух построенных в 1943 году, чтобы не терять времени, решили испытать в безмоторном варианте. Летчики-испытатели, в частности С. Н. Анохин, М. Л. Галлай и Б. Н. Кудрин, отмечали хорошие пилотажные характеристики планера, получившего обозначение «302П». Максимальное значение аэродинамического качества по результатам исследований в ЦАГИ достигало 15. По результатам этих испытаний доработали вторую машину и в марте 1944 года исследовали в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ Т-101. Но она так и не дождалась своего двигателя.
Планер самолета БИ. Сентябрь 1941 года.
Компоновка первого варианта самолета БИ с четырьмя пулеметами, по материалам эскизного проекта:
1 – боекомплект пулеметов калибра 7,62 мм; 2 – боекомплект пулеметов калибра 12,7 мм; 3 – баллон окислителя; 4 – баллон воздуха; 5 – ЖРД; 6 – пулемет калибра 12,7 мм; 7 – пулемет калибра 7,62 мм; 8 – баллон горючего.
Березняк – Исаев
15 мая 1942 года на аэродроме Кольцово под Свердловском (ныне Екатеринбург) произошло событие, которое советские идеологи окрестили не чем иным, как «Полетом в новое». В тот день летчик-испытатель НИИ ВВС Григорий Яковлевич Бахчиванджи совершил первый полет на истребителе-перехватчике БИ с ЖРД.
Разработка самолета началась в КБ-293 (г. Химки Московской области) В. Ф. Болховитинова по инициативе А. Я. Березняка с привлечением А. М. Исаева весной 1941 года после ознакомления с разрабатывавшимся в РНИИ под руководством Л. С. Душкина ЖРД Д-1А-1100 тягой 1100 кгс. Планировалось, что для ЖРД, работавшего на азотной кислоте и керосине, будет создан турбонасосный агрегат (ТНА) для подачи компонентов топлива.
Топливная пара азотная кислота – керосин по сравнению с немецкой имела важное преимущество – лучшую пожарную безопасность, хотя протечки азотной кислоты приводили к преждевременному разрушению элементов конструкции планера.
Поскольку самолет разрабатывался как перехватчик, то на нем предусмотрели три варианта вооружения: четыре пулемета ШКАС, по два пулемета Березина и ШКАС и две пушки ШВАК.
Однако вскоре выяснилось, что создать ТНА в срок не удастся, и вынуждены были перейти к более простой, но и более тяжелой вытеснительной системе подачи компонентов топлива. Пришлось заново перекомпоновать машину, установив баллон со сжатым воздухом и сократив запас топлива. В итоге машина полегчала с 3000 до 1500 кг, но время активного участка полета резко сократилось до двух минут. В то же время возросшая тяговооруженность позволила сделать траекторию полета более крутой и сократить время догона неприятеля.
Расчеты показали, что при взлетном весе 1500 кг самолет сможет летать со скоростью до 900 км/ч и иметь скороподъемность у земли 180 м/с. При этом разбег не превышал 350 метров.
Война нарушила привычный ритм работы КБ, и через несколько дней эскизный проект перехватчика за подписями В. Ф. Болховитинова, А. Я. Березняка, А. М. Исаева и Л. С. Душкина отправили Сталину, одобрившему проект.
22 июня 1941 года В. Ф. Болховитинов направил в НКАП официальную заявку на создание реактивного истребителя. Постановление же ГКО № 348cc о создании «перехватчика» с реактивным двигателем было подписано 1 августа 1941 года, а спустя два дня вышел приказ НКАП № 792сс, в соответствии с которым директору и главному инженеру завода № 293 Болховитинову поручалось спроектировать и построить пять самолетов с реактивным двигателем НИИ-3 Наркомата боеприпасов. При этом первую машину предписывалось сдать к 5 сентября, а пятую – к 5 ноября 1941 года. При этом самолет должен развивать скорость 850–900 км/ч (посадочная – 100 км/ч), подниматься на высоту 16 000 метров и летать на расстояние 120–170 км. Время разбега – 9 секунд, разгон до 900 км/ч – 21 секунда и подъем на высоту 5000 метров – 30 секунд. Продолжительность полета от взлета до посадки должна была быть не менее пяти минут.
Самолет БИ-1, пока еще без пушек.
Задавалось и вооружение: две пушки ШВАК с боезапасом по 90 патронов на ствол и два пулемета ШКАС с суммарным боекомплектом 400 патронов.
Спустя несколько дней ОКБ-293 усилили, переведя туда группу конструкторов во главе с И. Ф. Флоровым и А. А. Боровковым из расформированного ОКБ-207.
Спустя 36 лет Алексей Михайлович Исаев напишет:
«Начинается лихорадочная работа всего коллектива: конструкторы делают эскизы и несут их в цехи… Через 30 дней [9]9
15 сентября. – Прим. авт.
[Закрыть] первая машина выкатывается из сборочного цеха. Она идет на продувку в новую большую аэродинамическую трубу ЦАГИ… [10]10
По указанию заместителя наркома авиапромышленности по опытному самолетостроению А. С. Яковлева. – Прим. авт.
[Закрыть] Другая машина готовится к буксировке за самолетом…
И наконец, в ОКБ Болховитинова привозят первый двигатель. Он устанавливается на стальную ферму, начиненную стальными баллонами, перед которыми находится кресло пилота и сектор газа. Начинается отладка двигательной установки.
Сейчас даже страшно вспомнить, что это была за двигательная установка. Баллоны для азотной кислоты были из хромансиля. Дроссель для регулирования тяги – тоже из углеродистой стали. Для редуцирования сжатого воздуха, идущего в топливные баллоны, был установлен маленький редуктор от обычного кислородного баллона, используемый при сварке. Его оказалось недостаточно. Пришлось поставить еще один, потом еще два. Весь монтаж был сделан на 20-мм трубах из алюминиево-магниевого сплава. Дроссель заклинивал, хромансилевые баллоны сильно корродировали, соединения «травили». Почему не произошло ни одного несчастного случая – совершенно не понятно».
Летчик-испытатель Г. Я. Бахчиванджи.
По результатам испытаний самолета в аэродинамической трубе Т-101 ЦАГИ для повышения запаса путевой устойчивости установили на концах стабилизатора «шайбы». Одновременно увеличили и площадь руля поворота.
Сразу же после завершения испытаний в ЦАГИ летчик Б. Н. Кудрин приступил к испытаниям «БИ» в планерном варианте, буксируя его за бомбардировщиком Пе-2. Пятнадцати полетов оказалось вполне достаточно, чтобы определить запасы устойчивости и управляемости машины на заключительных этапах ее полета. Тогда же выяснилось, что для повышения запаса путевой устойчивости необходимо увеличить площадь вертикального оперения, но нашли более простое решение, установив на концах стабилизатора шайбы.
Первый полет БИ-1 закончился поломкой, но это не испортило праздничное настроение его создателей.
Самолет БИ-2 на лыжах.
Времени и сил хронически не хватало, вдобавок в октябре началась эвакуация предприятия на Урал в поселок Билимбай. На новом месте к работе по самолету приступили лишь в январе 1942 года, причем многое пришлось делать заново.
Как следует из весовой сводки самолета, на долю двигателя приходилось 48 кг, бака для горючего – 45 кг, бака для окислителя – 90 кг, воздушного баллона (аккумулятора давления) – 76 кг.
Больше всего проблем было с двигателем, для доводки которого оборудовали испытательную станцию. Отработать устойчивый запуск ЖРД удалось лишь к середине весны, и 27 апреля инженер А. В. Палло в присутствии Бахчиванджи впервые опробовал двигатель на самолете, а через три дня в его кабину сел летчик-испытатель.
Пока все шло успешно, и для выдачи разрешения на первый вылет была создана Государственная комиссия во главе с В. С. Пышновым. В комиссию вошли В. Ф. Болховитинов, начальник НИИ ВВС П. И. Федоров, ведущие инженеры: по самолету М. И. Таракановский (от НИИ ВВС) и по двигателю А. В. Палло. Ведущим летчиком назначили Г. Я. Бахчиванджи, специализировавшегося в НИИ ВВС на испытаниях двигателей.
Первые пробежки с кратковременным включением ЖРД состоялись на аэродроме Кольцово 2 мая 1942 года, а спустя 13 дней, как сказано выше, «БИ» впервые поборол земное притяжение. Первый полет с использованием реактивной тяги продолжался всего 3 минуты 9 секунд. При неполной заправке топливом взлетный вес машины не превышал 1300 кг, а двигатель отрегулировали на тягу 800 кгс. При этом самолет поднялся на высоту 840 метров (скороподъемность 23 м/с), а его скорость не превышала 400 км/ч. Однако приземление произошло неудачно. Самолет снижался с повышенной вертикальной скоростью, и при касании земли сложилось шасси… Впрочем, это не испортило настроения всех участников создания машины.
В своем заключении по результатам первого полета Григорий Яковлевич отметил:
«Двигатель запустился с третьей подачи пусковых компонентов, переход на максимальную тягу произошел нормально. Работал двигатель на взлете и в воздухе также нормально. Двигатель был выключен по сигналу «перегрев двигателя». Энергичное выключение двигателя не отразилось на самолете, т. е. самолет не испытывал отклонения в какую-либо сторону. Летчик испытывает торможение, как и на обычном самолете. Планер БИ-1 по своей технике пилотирования очень близок к самолету Як-1. Взлет, отрыв и выдерживание производятся как на обычном самолете, тенденций к заворачиванию или кренам нет.
Набор высоты производится на более высоких скоростях и с большим углом набора. Развороты выполняются без опускания или задирания носа, ручку надо тянуть по мере крутизны виража, вздрагиваний нет.
Планирование и скольжение самолет выполняет устойчиво… Посадку надо производить на скорости…
Полет в сравнении с обычными типами самолетов исключительно приятен, потому что перед летчиком нет винта, мотора, шума и выхлопных газов, которые попадают в кабину. Летчик сидит в передней части, имея исключительно хороший обзор передней полусферы и значительно лучший, чем на обычном самолете, обзор задней полусферы.
Расположение приборов удачное, кабина не загромождена, расположение управления агрегатами удобное.
Самолет имеет хорошую устойчивость и маневренность на скоростях до 360 км/ч.
По легкости управления стоит выше современных истребителей».
Полет истребителя-перехватчика БИ-1 (пока без вооружения) стал первым в мире, опередив на год Me-163B. Но боевой машина Березняка и Исаева так и не стала, хотя 9 июня того же года было подписано Постановление ГКО № 1903 о постройке войсковой серии перехватчика.
Серийное производство освоили на заводе № 499 и до конца 1943 года изготовили 30 планеров под обозначением БИ-БС. Но ни один из них так и не взлетел. Аналогично события развивались и в Германии.
Зимой 1942/43 года на опытном заводе № 293 построили еще две машины: БИ-2 и БИ-3, причем на лыжном шасси. Первый из них взлетел 10 января 1943 года. Полет продолжительностью 4 минуты, включая разбег и пробег, прошел успешно. Двигатель работал 63 секунды. Тяга была 700–800 кгс, высота – 1100 метров. В том же вылете с целью проверки вибраций, имевших место на БИ-1, скорость в полете ограничили 400 км/ч. В полете шасси убрали, вибраций не наблюдалось.
Планирование и посадку, как и весь полет, капитан Бахчиванджи провел образцово. После полета материальная часть найдена в исправности.
Следующий полет, 12 января 1943 года, выполнил летчик-испытатель Груздев. С двигателем, развивавшим тягу 1100 кгс и с запасом топлива 320 кг, он за одну минуту от начала старта поднялся на высоту 1850 метров по прибору. Скорость при наборе была около 620 км/ч по прибору, или истинная 670 км/ч. Несмотря на то что в первой половине полета одна из лыж оторвалась, летчик блестяще произвел посадку, машина требовала небольшого ремонта.
После ремонта испытания продолжили с целью достижения максимальной скорости 850–900 км/ч и скороподъемности 80–90 м/с, и последующие три полета выполнил Бахчиванджи на машине № 2. В шестом вылете, 27 марта 1943 года, как свидетельствуют документы, были достигнуты: время моторного полета 78 секунд и скорость – 750–800 км/ч – показатели вполне сравнимые с Me-163B. Но он завершился катастрофой, унесшей жизнь Григория Яковлевича. Расследование этой трагедии тогда не дало результатов, но позже специалисты ЦАГИ предположили, что гибель Бахчиванджи была связана с затягиванием самолета в пикирование. Но известна и другая, более поздняя версия, что летчик был плохо пристегнут ремнями и после отключения двигателя под действием инерционных сил ударился головой о прицел…
Весной 1944 года ОКБ-293 вместе с экспериментальным КБ М. М. Бондарюка, где разрабатывали прямоточные ВРД, перевели в недавно организованный НИИ-1 реактивной авиации.
Вернувшись из эвакуации в Москву, в ОКБ под руководством А. М. Исаева приступили к разработке нового двигателя РД-1. Основанием для этого стало октябрьское 1944 года постановление Комитета Обороны. В соответствии с документом предписывалось разработать двигатель с многократным включением и плавным регулированием тяги от 400 до 1100 кгс, удельным импульсом не менее 200 секунд и ресурсом 30 минут. Надо сказать, что основные технические решения по этому ЖРД были проработаны задолго до выхода правительственного документа, поэтому в том же месяце РД-1 № 3 предъявили на государственные испытания.
РД-1 выгодно отличался от предшественника. Достаточно сказать, что при весе 95 кг он развивал тягу 1100 кгс, имея резервы для совершенствования.
Перехватчик БИ-6. 1945 год.
На последнем, седьмом, экземпляре БИ с двигателем РД-1 летчики-испытатели Б. Н. Кудрин и М. К. Байкалов выполнили еще три полета. Последний из них состоялся в июне 1945 года. При взлетном весе 1800 кг максимальная скорость составила 587 км/ч, а скороподъемность – 87 м/с. Тогда же дала о себе знать тряска хвостовой части самолета. Для определения ее причин весной (с 10 по 25 марта) того же года летчик-испытатель Б. Н. Кудрин выполнил на БИ-5 несколько полетов на буксире за бомбардировщиком B-25 «Митчел». Затем (с 25 по 29 апреля) к исследованиям подключился летчик-испытатель М. К. Байкалов. Но ничего аномального они так и не обнаружили. Это были последние полеты перехватчика Березняка и Исаева.
