Ракетный перехватчик и-270 — «военные действия»
В первой половине сороковых годов перед авиастроителями встал вопрос о необходимости создания новых типов силовых установок, разрешающих взять высокую мощность при относительно маленькой массе. Многообещающим в тот период смотрелось применение на истребителях жидкостных реактивных двигателей (ЖРД), работы каковые проходили в коллективах, руководимых В.П. Глушко, Л.С. Душкиным и А.М. Исаевым.
Уже в годы войны был создан истребитель БИ-1 с ЖРД Д-1А-1100. Первый полет этого самолета состоялся 15 мая 1942 года. Ко времени окончания войны СССР накопил определенный опыт в деле создания жидкостных реактивных двигателей.
Не обращая внимания на наличие некоторых больших недочётов, таких как чрезмерно громадный расход горючего, и необходимость иметь на борту в качестве окислителя агрессивные либо нестабильные компоненты, такие как азотная кислота, сжиженный кислород, перекись водорода и др., ЖРД владел и хорошими качествами. Он имел довольно несложную конструкцию, наряду с этим разрешал взять очень большую тягу, которая, помимо этого, в отличие от поршневой винтомоторной группы и воздушно-реактивных моторов, не падала по мере комплекта высоты, а кроме того, напротив, с повышением её пара возрастала. Это событие делало ЖРД привлекательным для истребителей-перехватчиков, каковые бы владели громадной скоростью, практическим потолком и высокой скороподъёмностью, недостижимыми для самолетов с иными типами силовых установок.
Необходимо подчеркнуть, что по окончании войны в руки советских авиационных экспертов попал, серийно производившийся и использовавшийся в военных действиях, германский ракетный самолет-перехватчик Ме 163, оборудованный ЖРД Вальтер НWК 109-509 с тягой 1750 кгс. В СССР было доставлено пара экземпляров этого самолета для испытаний и всестороннего изучения. Действительно, в отличие от Ме 262, летные опробования Ме 163 были совершены лишь в варианте планера, что поднимался в атмосферу самолетом-буксировщиком Ту-2.
Отказ от полноценных полетов был вызван тем, что трофейный ЖРД не проходил в СССР стендовых опробований, каковые разрешили бы дать заключение о пригодности с целью проведения летных опробований какого-либо экземпляра. Из-за отсутствия в НИИ-1 соответствующей испытательной базы были совершены только разборка, составление расчётов и схем германского ЖРД.
Что касается Ме 163В, то, не обращая внимания на непривычную для того времени аэродинамическую схему (бесхвостка, снабженная стреловидным крылом), самолет был несложен в пилотировании и был способен делать все фигуры высшего пилотажа, как и простые истребители. Кое-какие трудности появлялись только при посадке и взлёте, прежде всего из-за необыкновенной схемы шасси, имеющего сбрасываемую взлетную тележку и производимую посадочную лыжу. Сделать заключение о боевой эффективности Ме 163 лишь на основании результатов безмоторных опробований было нереально, но имевшаяся официальная германская информация о комплекте самолетом высоты 12000 м за 3,5 60 секунд и достижение скорости до 950 км/ч на громадной высоте создавали яркое впечатление.
Управление НКАП не горело жаждой копировать Ме 163, но и отмахнуться от неприятности перехвата тяжелых высотных бомбардировщиков нового потенциального соперника также не имело возможности. Эксперты ПВО и ВВС пристально изучили опыт Германии по отражению американских и английских тяжелых бомбардировщиков и не могли не отметить наличия у немцев ракетных перехватчиков.
Исходя из этого при разработке замысла умелого самолетостроения на 1946 год был поставлен вопрос о создании в СССР для того чтобы же типа самолета. В итоге в замысел включили два фактически аналогичных задания на разработку перехватчиков с ЖРД; для ОКБ А. И. Микояна (ОКБ-155) и ОКБ С. А. Лавочкина (ОКБ-301).
Большая скорость у почвы нового самолета ОКБ-155 должна была быть равной 1100 км/ч, на громадной высоте — 1000 км/ч, время комплекта высоты в 17000 м 3,2 мин, продолжительность полета: на форсированном режиме 5 мин, на минимальном не меньше 18 мин, оружие предусматривалось из 2 пушек калибра 23 мм, срок выхода умелой автомобили на летные опробования — ноябрь 1946 года.
Сейчас ОКБ Л.С. Душкина добилось, пожалуй, громаднейших удач, создав самые замечательные в то время у нас ЖРД: в первой половине 40-ых годов XX века Д-1А-1100, имеющий тягу 1100 кгс, для самолета БИ, после этого в первой половине 40-ых годов XX века — РД-2М с возросшей до 1400 кгс тягой для самолета «302». Но эти двигатели имели низкую надежность. А.М.
Исаев модернизировал двигатель Д-1А-1100, особенно в части увеличения надежности, и довел его ресурс до 1 часа. Под новым обозначением РД-1М он удачно прошел госиспытания в 1945 году.
В.П. Глушко создал ускоритель РД-1 развивавший тягу 300 кгс для применения на поршневых истребителях Лавочкина и яковлева и предполагал создать трех- и четырехкамерные ЖРД с увеличенной в несколько раз тягой на его базе. Но эти замыслы остались неосуществленными: с началом работ по копированию ФАУ-2 В.П.
Глушко было поручено заниматься двигателем для нее.
Тем временем Л.С. Душкин создал новый замечательный двухкамерный ЖРД РД-2МЗВ. Данный двигатель трудился на азотной кислоте и керосине. Основной его изюминкой являлось наличие двух камер — громадной с тягой в 1100 кгс и малой (300 кгс).
Это разрешало создавать подъём и взлёт на высоту с применением большой тяги двух камер, по окончании чего отключать громадную камеру и делать горизонтальный полет, обнаружение и атаку цели применяя тягу лишь малой камеры, существенно экономя наряду с этим горючее и увеличивая длительность полета.
Первоначально планировалось установить данный двигатель на поликарповский перехватчик «Малютка», спроектированный еще в первой половине 40-ых годов XX века. Но скоропостижная смерть Н.Н. Поликарпова не разрешила возможность закончить работу. И вот сейчас данный двигатель предназначался для установки на новые ракетные перехватчики А.И. Микояна и С.А.
Лавочкина. На госиспытаниях РД-2МЗВ, совершённых в мае 1945 года, неспециализированная тяга двух камер составила 1500 кгс, номинальная — 1250 кгс и минимальная — 500 кгс. Большая тяга малой камеры была равна 300 кгс, минимальная — 100 кгс.
Масса ЖРД в сборе с агрегатами не превышала 225 кг.
Когда в ОКБ-155 и ОКБ-301 взялись за проектирование, стало известно, что эксперты ЦАГИ ничего нового им дать пока не смогут. Не смотря на то, что университет уже располагал разнообразными трофейными материалами по германским изучениям схем скоростных летательных аппаратов, а также с крыльями имеющими стреловидность, ЦАГИ должен был совершить громадный комплекс собственных изучений и сам всё изучить, и лишь затем выдавать советы.
Это было совсем нужно как с технической, так и с «политической» точки зрения — доверять документам недавнего соперника было на большом растоянии небезопасно. Осложнял тот факт и задачу, что в распоряжении сотрудников ЦАГИ была единственная скоростная труба Т-106 со скоростью потока более 900 км/ч, да и та больше простаивала из-за постоянных отключений электричества. Строительства более скоростных труб до тех пор пока и вовсе не предвиделось.
Исходя из этого было решено отказаться от первоначально планировавшегося стреловидного крыла (20°) в пользу прямого узкого. Подобное ответ приняли и в ОКБ-301. Отсутствие нужного опыта у экспертов ЦАГИ в этом вопросе было подтверждено и летом 1946 года, в то время, когда в МАП рассматривался проект реактивного самолета А.С.
Москалева.
В декабре 1946 года в ОКБ-301 закончили эскизное проектирование и выстроили макет перехватчика, взявшего номер «162». Но целесообразность ракетного самолета вызывала у Лавочкина громадные сомнения, и он остановил работы над этим проектом.
Одновременно с этим А.И. Микоян от воплощения в металле собственного ракетного самолета-перехватчика, взявшего шифр И-270, не отказался. Практически его разработка была начата в ноябре 1945 года. Машина предназначалась для истребительных частей ПВО, защищающих стратегические гражданские объекты и армейские базы.
К началу апреля 1946 года была создана компоновка перехватчика, взявшего заводское наименование «самолет Ж», и началось изготовление чертежей для того чтобы. Ведущим инженером по новой машине был назначен В.М. Беляев.
По окончании продувок ЦАГИ порекомендовало удлинить носовую часть фюзеляжа, дабы придать ей более аэродинамическую форму. В мае макет готовься , и состоялся предварительный показ его армейским представителям, каковые высказали последовательность замечаний. По принятым предложениям армейских проект доработали к концу мая 1946 года.
В соответствии с расчетам, ракетный перехватчик должен был достигать скорости на уровне почвы в 1000 км/ч, на средних высотах — 990 км/ч, на 11000 м — 930 км/ч и на 15000 м — 935 км/ч. Высоту в 15000 метров машина должна была набирать за 181,25 с. Практический потолок — 18000 м. Большая продолжительность полета на громадной высоте должна была составить 4,89 мин. Посадочная скорость 137 км/ч. Для повышения длительности полета МАП обязывало Л.С.
Душкина изготовить и совершить опробования ЖРД РД-2МЗВ с увеличенным до 1 часа ресурсом. Во второй половине 40-ых годов двадцатого века НИИ-1 собирался форсировать тягу РД-2МЗВ до 2000 кгс. Необходимо подчеркнуть, что со временем, прямое крыло все же рассчитывали заменить стреловидным, это, согласно точки зрения конструкторов, с учетом применения форсированного двигателя, разрешало достигнуть скорости в 1100 км/ч.
Две пушки НС-23 вместе с боезапасом размещались под герметической кабиной летчика. Пилот защищался спереди 8-мм бронеплитой и 15-мм бронестеклом. На самолет планировалась установка катапультного кресла, для аварийного покидания самолета летчиком. Две камеры сгорания ЖРД РД-2МЗВ были находятся в хвостовой части самолета, вертикально.
Полный запас окислителя и топлива составлял 2120 кг. Громадное внимание было уделено защите конструкции И-270 от разрушающего действия агрессивных паров азотной кислоты. Была создана особая противокислотные покрытия и кислотостойкая арматура.
Все дюралевые подробности (анодно-оксидированные), находящиеся в агрессивных территориях, имели пара защитных покрытий, число слоев которых имело возможность доходить до девяти.
В соответствии с утвержденному графику изготовления и разработки самолета «Ж», выкатка первой автомобили на аэропорт планировалась на 20 октября 1946 года. Но в связи с бессчётными переработками проекта перехватчика лишь ко 2 октября были закончены рабочие чертежи и закончена сборка носовой части с герметической кабиной, которую нужно было испытать в термобарокамере. Сейчас начались и статиспытания хвостового оперения.
Помимо этого, темпы работ были существенно снижены, поскольку главная рабочая сила была откомандирован на авиазавод №1, для форсирования постройки головной серии реактивного истребителя МиГ-9. Исходя из этого установленные сроки выдержать не удалось.
Из трех заложенных в постройку самолетов было достроено два. Первый из них, «Ж-1», вывели на опробования 28 декабря 1946 года. Потому, что поставка летного экземпляра ЖРД задерживалась, на машине был смонтирована макетный двигатель, что не давало возможности приступить к проведению полноценных летных опробований, и их было нужно поделить на два этапа.
На протяжении первого этапа, «безмоторного», осуществляли буксировку перехватчика намерено оборудованным самолетом Ту-2. Для этих полетов И-270 облегчили, сняв все излишние грузы, а также макетный двигатель, топливные баки, проводки питания ЖРД и пушки. Безмоторные опробования самолета «Ж-1» начали 3 февраля 1947 года.
Нужно заявить, что планерным опробованиям предшествовала предварительная подготовка. В январе были совершены наземные буксировки И-270 с отцепкой на скорости, на протяжении которых были осуществлены подлеты на высоту до 2-х метров, а 3 февраля перед началом первого этапа опробований В.Н. Юганов выполнил подготовительный полет на поршневом истребителе Як-9.
Последний, кроме этого буксировался за Ту-2, а чтобы получить характеристики устойчивости, подобных расчетным чертям самолета «Ж-1» машина была нагружена свинцовыми болванками.
В безмоторных полетах расцепка И-270 с буксировщиком осуществлялась на высотах от 5000 до 7000 м, по окончании чего умелая машина совершала планирующий полет и посадку. На протяжении свободных полетов была достигнута большая приборная скорость, равная 600 км/ч, минимальная составила 220 км/ч. Всего было выполнено 11 полетов на буксире.
8 мая 1947 года на втором изготовленном самолете, взявшем шифр Ж-2, был установлен летный экземпляр двигателя РД-2МЗВ, что разрешило возможность приступить к следующему этапу опробований. Но 16 июля на протяжении отработки силовой установки на земле взорвалась малая камера. Была повреждена хвостовая часть самолета, и он был послан в ремонт, законченный 2 августа.
Первый независимый взлет второго экземпляра И-270 состоялся в конце дня 2 сентября 1947 года. Взлет посредством ЖРД был произведен нормально, машина собрала высоту 3000 м, после этого следуя заданию, пилот перевел самолет в планирующий полет и начал строить заход на посадку. Но из-за неточного расчета посадка была произведена вне аэропорта, у реки. В следствии первый семиминутный полет был и последним. У автомобили была разбита носовая часть.
К счастью, летчик не пострадал. Было решено машину не восстанавливать.
К этому времени и на первый экземпляр И-270 (Ж-1) смонтировали кондиционный двигатель, и 14 августа перехватчик поступил в ЛИИ на летные опробования. По окончании наземной отработки и завершения подготовки, 29 сентября была выполнена рулежка, а через пять дней произведен первый вылет. Но на посадке, у И-270 (Ж-1) не вышло шасси, и летчик-испытатель В.Н. Юганов был должен посадить самолет на фюзеляж.
Благодаря мастерству пилота машина взяла минимальные повреждения.
Длительность первого полета составила 12 мин.. время и Длина разбега соответственно составили 697 м и 20 с, скорость отрыва 230 км/ч. Громадная камера двигателя была отключена через 130,5 с, в то время, когда самолет был на высоте 4500 м. Была достигнута скорость в 615 км/ч на высоте 3000 м. К сожалению, неудачи длились.
21 октября по окончании окончания ремонта при пуске ЖРД на взлетной полосе взорвалась громадная камера, в следствии чего у двигателя оторвало сопло. Самолет снова был послан в ремонт, что завершили к концу ноября.
В начале 1948 года на И-270 (Ж-1) были закончены все работы по подготовке его к полету. Действительно, предстоящие опробования было нужно приостановить, поскольку эксплуатация ЖРД, применяющего кислоту, в зимних условиях не была отработана. По окончании каждого вылета требовалась промывать водой всю совокупность, что нереально было делать на морозе. Помимо этого, отсутствовала погода для высотных полетов. Исходя из этого А.И.
Микояном по согласованию с Л.С. Душкиным было дано указание полеты остановить и законсервировать машину до весны 1948 года.
Но сейчас управлению МАП стало уже в полной мере ясно, что ракетный двигатель при том уровне развития техники негоден для обычной эксплуатации в строевых частях ПВО и ВВС, следовательно, было решено сосредоточить упрочнения на самолетах с турбореактивными двигателями, что и стало последней точкой в истории И-270.
Источники:
Беляков Р., Мармен Ж. Самолёты и-270 // Истребитель «МиГ» 1939—1995. М.: АВИКО ПРЕСС, 1996. С. 56-72.
Багратинов В. Крылья России. М.: ЭКСМО, 2005. С. 629-630.
Арсеньев Е. Серов Г. Истребитель И-270. Стремительнее всех, выше всех // Самолеты мира. 2003. №1. С. 6-17.
Арсеньев Е. Крылья и-270 // Истребитель Отчизны. 2007. №11. С. 12-15.
Шавров В. История конструкций самолётов в СССР 1938—1950 гг. М.: Машиностроение, 1988. С. 320-321.