Первушин Антон. Битва за звезды: Ракетные системы докосмической эры

Подождите немного. Документ загружается.

292

Глава 3

Реактивные истребители Бартини. Еще один проект

истребителя будущего разрабатывал самый эксцентричный

конструктор в истории авиации Роберто Людовигович Бар-

тини (Роберто Орос ди Бартини). Итальянский барон-ком-

мунист, сделавший блестящую карьеру в стране Советов,

Бартини был арестован в 1937 году как «пособник» Тухачев-

ского и, что ожидаемо, оказался в Центральном конструк-

торском бюро № 29 (ЦКБ-29) НКВД, после начала войны

эвакуированном в Омск.

Здесь, в начале 1942 года, Бартини получил персональное

задание Лаврентия Берия на разработку и создание высоко-

скоростного истребителя-перехватчика. В конечном итоге

конструктор предложил к разработке два варианта такого

самолета:

Под обозначением «Р» фигурировал сверхзвуковой одно-

местный истребитель типа «летающее крыло» с крылом

малого удлинения с большой переменной по размаху стрело-

видностью передней кромки, с двухкилевым вертикальным

оперением на концах крыла и с однолыжным убираемым

шасси. Силовая установка была скомпонована по принципу

газодинамического слияния несущих и тянущих устройств —

слияния двигателя и крыла. Это достигалось превращением

внешних отсеков крыла в плоские прямоточные комбиниро-

ванные двигатели, в которых применялась инжекция воздуха

перегретыми парами топлива и окислителя с рекуперацией

внутреннего и внешнего нагрева поверхности конструкции.

Под обозначением «Р-114» проходил зенитный истреби-

тель-перехватчик с четырьмя ЖРД («РД-1» конструкции

Глушко на азотно-кислотно-керосиновом топливе по 300 ки-

лограммов тяги каждый), со стреловидным крылом, имею-

щим управление пограничным слоем для увеличения аэроди-

намического качества крыла; шасси — одна убираемая лыжа.

Были разработаны аэродинамические профили и, в частно-

сти, — профили с отсосом пограничного слоя. К самолету

разрабатывался инфракрасный локатор. «Р-114» должен

был развивать невиданную для 1942 года скорость — более

2000 км/ч!

Разумеется, такие далеко опережавшие свое время про-

екты в те годы не могли быть осуществлены из чисто техно-

логических соображений. Осенью 1943 года конструктор-

ское бюро Бартини было закрыто.

Самолет-перехватчик «РП». Не забыл о своей мечте и

Сергей Королев. В 1939 году Особое совещание НКВД изме-

нило Сергею Павловичу статью приговора с «участия в

контрреволюционном заговоре» на «вредительство в области

военной техники»; изменили и срок — с 10 лет на 2 года.

В начале 1940 года Королева вернули по этапу в Москву, и до

ноября 1942 года его жизнь была связана с ЦКБ-29, где он

работал в группе Андрея Туполева над проектом бомбарди-

ровщика «103» («Ту-2»). И здесь Сергей Павлович вновь воз-

вращается к проблематике ракетных двигателей и ракето-

планов.

Первый из выявленных сегодня документов, свидетель-

ствующих о возвращении Королева к любимой теме, датиро-

ван 6 августа 1941 года. Он содержит прикидочные расчеты

«Объекта AT», крылатой аэроторпеды. Скорее всего здесь мы

имеем дело с попыткой мобилизовать весь предшествующий

опыт ГИРД и РНИИ для того, чтобы быстро дать Красной

Армии новое оружие, способное существенно увеличить эф-

фективность бомбардировщика «Ту-2».

Много внимания здесь Королев уделяет двигательной

установке. Он анализирует возможности «AT» при ее старто-

вом весе 200 килограммов и жидкостном реактивном двига-

теле. В различных вариантах расчетная дальность полета со-

ставляла от 34 до 67 километров. Просчитаны также два ва-

рианта двигательной установки с воздушно-реактивным

двигателем. Расчетная дальность полета при этом составляла

соответственно 420 и 840 километров.

Для ЖРД рассчитаны расход окислителя и горючего, ве-

личина давления в камере сгорания, давление подачи топли-

ва, а также величина средней скорости, угол набора высоты.

Очевидно, эта работа была санкционирована руководст-

вом НКВД, поскольку в расчетах Королев оперирует данны-

ми НИИ-3, которые были получены уже после его ареста.

Кроме расчетов по двигателям, в документе от 6 августа

мы находим много карандашных набросков — общие виды и

различные детали ракет. По-видимому, составленные на

Ракеты и ракетопланы Советской России 293

294 Глава 3

основе этих набросков проектные предложения были пред-

ставлены начальству, и это сыграло важную роль в кажущем-

ся без этого неожиданным изменении дальнейшей судьбы

Королева.

В ноябре 1942 года поступило предписание препрово-

дить заключенного в Казань. Там при авиационном заводе

№16 существовало ОКБ Спецотдела НКВД СССР. В разное

время в это ОКБ входило несколько коллективов со своей те-

матикой и главными конструкторами. В их число входило и

КБ-2 главного конструктора Валентина Глушко по разработ-

ке авиационных ЖРД

8 января 1943 года в ОКБ была создана группа реактив-

ных установок (РУ) — группа № 5, главным конструктором

которой стал Сергей Королев. Незадолго до этого он направ-

ляет записку начальнику Спецотдела НКВД СССР, в которой

излагает общие положения проекта перспективного истре-

бителя-перехватчика «РП».

В первой главе записки Сергей Павлович отмечает, что

вскоре будут закончены доводочные работы по двигателю

«РД-1» конструкции Глушко, и это откроет прямой путь к

созданию ракетного самолета.

Далее Королев упоминает о «БИ» и дает этому ракето-

плану довольно лестную характеристику, но указывает, что

использование нового двигателя «РД-1» вместо «Д-1А-1100»

заметно улучшит характеристики всей машины в целом.

Однако и планер «БИ» не устраивает Королева, он выдви-

гает собственный проект истребителя с ЖРД:

«РП — одноместный самолет, моноплан с низким распо-

ложением крыла, фюзеляжем, несущим пилота, вооружение,

часть баков, двигательную установку и хвостовое оперение.

Шасси трехколесное, но значительно более низкое, чем

обычно, вследствие отсутствия на машине винта. Трехколес-

ное шасси обязательно необходимо как для обеспечения ра-

боты двигателя при движении самолета у земли, так и облег-

чения взлета и посадки подобной машины. Конструкция ма-

шины в основном деревянная (хвостовая часть фюзеляжа,

несущая двигатель, из дюраля), не требующая применения

никаких специальных или дефицитных материалов. Топлив-

ные баки обычного типа, сварные из алюминия.

Двигатель устанавливается в хвостовой части фюзеляжа с

направлением своих сопел назад по полету. Камера двигате-

ля с газогенераторной форкамерой, постоянно работающая,

и еще одна камера расположены на хвосте фюзеляжа, а еще

две камеры на крыльях с наклоном вниз на 5°.

<...> На РП была принята установка жидкостного реак-

тивного двигателя РД-1 со следующими основными данными:

Максимальная тяга у земли, кг 1200

Вес двигателя, кг 180

Максимальная тяга на 10 км, кг 1300

<...> Высотность двигателя — неограниченная. В качестве

топлива используются азотная кислота и тракторный керо-

син. Не требуются винты и радиаторы, отсутствуют мотор-

ные вибрации».

Область применения истребителя «РП» видится Короле-

ву такой:

«РП предназначается для борьбы с авиацией противника

в воздухе при обороне определенных пунктов — городов,

укрепленных объектов и линий и т. д.

Упреждение при вылете обычных истребителей обороны

для встречи противника, идущего на высоте 6-8 км со ско-

ростью 550 км/час, составляет около 70-100 км и более (зо-

на тактической внезапности). Для РП эта величина сокраща-

ется до 13-18 км. Резкое превосходство летных качеств по-

зволит РП догнать и уничтожить любой современный

самолет, летящий с любой скоростью, на сколь угодно боль-

шой высоте и попавший в зону его действия.

РП также может быть использован для внезапной быст-

рой атаки наземных целей — танков, батарей, зенитных то-

чек противника, переправ и т. д.

Обладая весьма значительной скороподъемностью (набор

высоты 10 км за 2 мин) и максимальной скоростью

горизонтального полета 1000 км/час, РП сможет держать

инициативу боя в своих руках, имея возможность внезапно-

го стремительного нападения, а в случае необходимости и

быстрого маневра для занятия новой исходной или более вы-

годной позиции и для повторного нападения.

Довольно значительная для реактивных самолетов про-

должительность полета (10-18 мин при скорости 800-

Ракеты и ракетопланы Советской России 295

296

Глава 3

550 км/час и максимальная продолжительность полета

30 мин) позволит РП выполнить все эти маневры».

Разумеется, для выполнения всех этих задач необходимо

иметь на истребителе комплект вооружения. Королев преду-

смотрел и это. На «РП» он планировал установить две пушки

«ВЯ» калибром 23 миллиметра с запасом 150 снарядов и пу-

лемета «ВС» с запасом патронов. В перегруженном варианте

была возможна подвеска 6 реактивных снарядов калибра

82 миллиметра.

Реактивные бомбардировщики «Пе-2». Конечно, Ко-

ролев понимал, что до реализации проекта «РП» в полном

объеме еще очень далеко. Потому в качестве первого этапа

он рассматривал возможность создания экспериментального

ракетоплана на основе пикирующего бомбардировщика

«Пе-2».

В реализации этой идеи Королеву помог генеральный

конструктор завода, выпускавшего «Пе-2», — Владимир Ми-

хайлович Мясищев.

Подробнее о начале и первых результатах работы по мо-

дернизации «Пе-2» можно узнать из докладной записки Ко-

ролева начальнику Спецотдела НКВД СССР:

«...Прибыв 19/XI - 1942 г. в Казань, - пишет Сергей Пав-

лович, — я имел задание ознакомиться с работами, ведущи-

мися по реактивным двигателям.

ОКБ завода № 16 работало над созданием четырехкамер-

ного реактивного двигателя РД-1 с тягой 1200 кг на жидком

топливе с питанием от автономно действующего турбона-

сосного агрегата для самолетов.

Эта работа была построена таким образом, что вначале

отрабатывалась секция РД-1 в виде одной камеры с тягой

300 кг и системой питания от постороннего источника энер-

гии (на стенде — от электромотора).

Объем всей работы по РД-1 достаточно велик и техниче-

ски труден и потому первый ее этап — однокамерный двига-

тель с приводом являлся наиболее реальным и близким к

осуществлению.

Одновременно простейшие подсчеты показали, что целе-

сообразна установка однокамерного РД-1 тягой 300 кг в ка-

чсстве вспомогательного двигателя на самолет Пе-2 с приво-

дом от мотора М-105.

В этой постановке становилась реальной не только задача

в кратчайший срок испытать и отработать РД-1 в воздухе, но

и самолет с реактивной установкой приобретал летные дан-

ные, могущие представить самостоятельный интерес для бо-

евого применения. Несомненно также, что опыт установки

реактивного двигателя на самолете в качестве вспомогатель-

ного двигателя должен послужить надежной базой для созда-

ния в будущем чисто ракетного самолета».

Все расчетно-проектные работы по оснащению «Пе-2»

реактивной установкой «РУ-1» заняли у группы Королева че-

тыре месяца. Всесторонний анализ проекта показал, что мо-

дернизация бомбардировщика заметно улучшит его характе-

ристики.

Поскольку двигатель требовал 90 килограммов топлива в

минуту, то 900 килограммов топлива, запасенных на борту

самолета, обеспечивали двигателю десятиминутную работу.

За счет реактивной тяги скорость «Пе-2» в полете должна

была возрасти на высоте 7 километров на 108 км/ч. Как ви-

дим, прибавка весьма солидная, и достигалась она за

80-100 секунд. Причем увеличивать скорость полета можно

было в любой момент простым включением рубильника в

кабине летчика. Расчет также подтвердил, что чем больше

высота, тем эффективнее «РУ-1».

Но не только в увеличении скорости полета заключался

смысл реактивной установки. В случае необходимости она

могла помочь сократить взлетный разбег «Пе-2» на

70 метров.

«Вертикальная скорость при отрыве от земли с включен-

ной РУ-1 возрастает на 30 процентов и соответственно уве-

личивает возможный угол набора высоты, — писал Коро-

лев, — что важно при взлете с аэродрома, ограниченного пре-

пятствиями».

Окончательный расчет самолета с дополнительным реак-

тивным двигателем Сергей Павлович утвердил 24 мая

1943 года. Во введении он писал:

«Необходимо отметить, что РУ-1 является совершенно

новым техническим агрегатом, впервые осуществленным на

Ракеты и ракетопланы Советской России 297

298

Глава 3

самолете с целью испытания и отработки реактивного двига-

теля в летных условиях».

Подготовка самолета и изготовление всех частей «РУ-1»

велись быстрыми темпами. Уже в том же 1943 году на од-

ном из заводских аэродромов можно было видеть внешне

почти обычный «Пе-2», но стоявший отдельно от своих со-

братьев и время от времени (когда подходил срок огневых

испытаний) громко гудевший и извергавший огненную

струю из сопла, помещенного в его хвостовой части. Самолет

этот значился в документах под номером 15/185.

В техническом описании, составленном Королевым спе-

циально для заводских испытаний первенца, говорилось, что

«ДЛЯ

грамотной эксплуатации РУ-1 требуется тщательное,

глубокое изучение конструкции ее агрегатов и систем, стро-

гое соблюдение всех правил обращения с ними». Экипаж са-

молета состоял из трех человек: летчика, инженера-экспери-

ментатора на месте штурмана и еще одного инженера на

месте стрелка-радиста.

В инструкции четко определялось все, что надо делать

при подготовке опытной машины к полетам.

«Любые отступления от установленных правил допусти-

мы лишь с письменного разрешения главного конструктора

РУ-1», — предупреждал Королез.

Для проведения заводских испытаний «Пе-2» с реактив-

ным двигателем была создана комиссия. В нее вошли конст-

руктор двигателя Валентин Глушко и автор реактивной уста-

новки Сергей Королев. Пилотировал экспериментальный са-

молет летчик-испытатель Васильченко. Королев также был

включен в летный экипаж в качестве инженера-эксперимен-

татора.

Испытания в воздухе проводились по широкой програм-

ме. Первый полет предназначался для пробного включения и

рассчитывался на 30 минут. Потом предстояли шесть поле-

тов общей продолжительностью в четыре с половиной часа

для включения РУ в режиме максимальной скорости на вы-

соте 2,5, 5 и 7 километров. После этих испытаний экипажу

нужно было готовиться к полетам при двукратном включе-

нии ракетного двигателя и на максимальной скорости. Пла-

нировалось два таких полета. Далее в программе значились

полеты с двумя запусками ракетного двигателя на малой вы-

соте, у земли. Затем следовали три полета с включением

«РУ-1» на взлете, еще два в режиме набора высоты. Всего

планировалось шестнадцать полетов. В действительности же

программа испытаний сильно разрослась и заняла почти

два года

Первый раз самолет «Пе-2» с включенным ЖРД взлетел

1 октября 1943 года. Ракетный двигатель работал 2 минуты,

и его выключили, когда самолет вошел в облака. К моменту

остановки давление в камере сгорания возросло до 20-

30 атмосфер, а скорость полета увеличилась на 92 километра

в час.

Через день — повторный полет. Ракетный двигатель вклю-

чили на скорости 365 километров в час, и он работал 3 мину-

ты. После этого обороты моторов увеличили, и ЖРД тянул

еще минуту. И опять все оборудование после полета оказа-

лось полностью в исправности.

Ощущения пилота при включении «РУ-1» описаны в от-

чете:

«В первые секунды создавался небольшой кабрирующий

момент и ощущалось ускорение. Возникало давление на

штурвал, которое легко устранялось летчиком. Условия пило-

тирования не ухудшались».

4 октября 1943 года экипаж шесть раз поднимался с бе-

тонной полосы при включенной реактивной установке. Она

работала каждый раз по минуте и каждый раз сокращала

длину разбега. Затем начались систематические полеты, про-

должавшиеся до мая 1945 года. РД включался десятки раз на

разных высотах и на максимальных скоростях.

В течение всех испытаний Сергей Королев, как правило,

непосредственно находился на борту летающей реактивной

лаборатории. Поначалу РУ преподносила экипажу сюрпри-

зы. Так, в одном из полетов вышла из строя газовая трубка

на высоте 2500 метров, в другой раз упало давление в камере

сгорания, а как-то двигатель даже самовыключился.

Всего на «Пе-2» было совершено 110 полетов, в том числе

29 с включенной реактивной установкой. Четырнадцать раз

экипаж поднимался для отладки оборудования, 67 полетов

было выполнено для отработки зажигания. Эта последняя

Ракеты и ракетопланы Советской России 299

300

Глава 3

задача в первоначальной программе испытаний не значилась,

но потребовала львиной доли летного времени. Дело в том,

что поначалу пусковая смесь зажигалась с помощью элект-

рической свечи накаливания. Но свеча работала неустойчиво,

особенно на больших высотах. Тогда Валентин Глушко разра-

ботал систему химического зажигания двигателя (ХЗ) и на-

звание двигателя соответственно изменилось на «РД-1ХЗ».

Эту систему опробовали, а затем доводили в многочисленных

полетах.

«Двигатель РД-1 с химическим зажиганием, - отмечалось

в отчете об испытаниях, - надежен на земле и в воздухе. До-

пускает повторные включения, число которых зависит от за-

паса пусковой самовоспламеняющейся жидкости».

Задолго до завершения испытаний стало ясно: надежды

конструкторов оправдываются. В начале 1944 года Сергей

Павлович записал: «Испытания показывают, что двигатель

РД и реактивная установка в целом работают нормально. Хо-

рошо совпадают экспериментальные и расчетные данные.

Таким образом, в настоящее время имеется опробованная в

воздухе материальная часть вспомогательного двигателя и

реактивной установки Пе-2».

Среди документов периода войны есть заключение по ре-

активной установке Сергея Королева, подписанное извест-

ным авиаконструктором Владимиром Мясищевым и ди-

ректорами заводов: «Считать целесообразным предъявить

реактивную установку с двигателями РД-1ХЗ на самолете

Пе-2 № 15/185 на испытания совместно с представителями

ВВС КА по согласованной программе».

Однако Королев не собирался останавливаться на до-

стигнутом. Для него летные испытания бомбардировщи-

ка «Пе-2» с реактивной установкой (его еще называли

«Пе-2РУ») были лишь завершением первого этапа работы.

Он считал, что теперь настало время наметить ее даль-

нейшее развитие, и предлагает три направления, или, как он

пишет, три варианта.

Вариант ускорителя, «РУ-1у» для самолета «Пе-2», бом-

бардировщика или разведчика, с целью улучшить его летные

данные. В основу при этом кладется существующая установка

«РУ-1» с изменениями, необходимыми для запуска в серию.

Ракеты и ракетопланы Советской России

301

Пикирующий бомбардировщик «Пе-2»

Вариант высотный, «РУ-1в». Он, как пишет Сергей Пав-

лович, «...представляет собою реактивную установку с двумя

камерами РД-1 с тягой 600 кг, установленную на самолете

Пе-2 с мотором М-82 и ТК, специально приспособленным

как одноместный истребитель для выполнения высотных по-

летов с герметической кабиной и мощным стрелковым во-

оружением. Зона работы такой машины на высоте 13-15 км

при скоростях около 760 км/час. При этой работе исполь-