Первушин Антон. Битва за звезды: Ракетные системы докосмической эры

Подождите немного. Документ загружается.

312

Глава 3

Истребитель-перехватчик «И-270». Эксперименталь-

ный истребитель-перехватчик «И-270» разрабатывался ОКБ

Артема Микояна для частей ПВО крупных промышленных

объектов и военных баз и должен был обладать высо-

той боевого применения 16-17 километров и скоростью

1100 км/ч. Для обеспечения этих требований в качестве си-

ловой установки для нового истребителя был выбран жидко-

стный ракетный двигатель.

Самолет создавался под влиянием конструкции ракетно-

го перехватчика «Me-263-VI», захваченного в Германии на

полигоне в Дассау (этот ракетоплан мы обсуждали в главе 2).

Из-за того, что специалисты ЦАГИ долго не могли подо-

брать оптимальную форму и угол стреловидности крыла, по-

стройку истребителя к установленному правительством сро-

ку (ноябрь 1946 года) завершить не удалось. Первый экземп-

ляр «И-270» («Ж-1») выпущен из производства только

28 декабря 1946 года.

«И-270» представлял собой цельнометаллический свобод-

нонесущий среднеплан с фюзеляжем круглого сечения (по-

лумонокок). Фюзеляж имел разъем для расстыковки на две

части. Вырез внутри центральной части фюзеляжа служил

для установки крыла, которое представляло собой неразъем-

ный пятилонжеронный кессон с толстыми металлическими

панелями обшивки. Хвостовое оперение выполнено Т-образ-

ным, для уменьшения влияния крыла на горизонтальное

оперение. Основные стойки шасси, имевшие очень узкую

колею — 1,6 метра, убирались в центральную часть фюзеля-

жа, в нишу под крылом. Ниша носовой стойки и две пушки

«НС-23» калибра 23 миллиметра с боезапасом на 40 патро-

нов располагались под герметичной кабиной летчика. В ходе

испытаний они не устанавливались.

Взлетная масса экспериментального истребителя состав-

ляла 4120 килограммов. Запаса топлива должно было хва-

тить на 4-9 минут полета.

Силовая установка включала двухкамерный ЖРД

«РД-2М-ЗВ» конструкции Леонида Душкина и Валентина

Глушко. Этот двигатель являлся развитием ЖРД «Walter

HWK 509C-1». Две камеры сгорания были расположены в

хвостовой части фюзеляжа одна над другой и развивали сум-

Ракеты и ракетопланы Советской России 313

Экспериментальный истребитель-перехватчик

«И-270» («Ж-1»)

марную тягу 1450 килограммов. ЖРД работал на смеси азот-

ной кислоты с керосином и 80%-ной перекиси водорода.

Общий запас компонентов горючего — 2120 килограммоа

Подача топлива и окислителя — насосная. Привод всех насо-

сов — от бортовой электросистемы, куда входили электроге-

нератор, связанный с турбонасосным агрегатом ЖРД, и один

генератор с приводом от небольшого двухлопастного винта в

носовой части фюзеляжа, вращающегося от набегающего по-

тока. Топливная система самолета состояла из трех типов ба-

ков: четырех кислотных (1620 килограммов), одного кероси-

нового (440 килограммов) и семи для перекиси водорода.

В связи с отсутствием рабочего двигателя испытания

«Ж-1» разделили на два этапа. На первом этапе, как обычно,

выполнялись буксировочные полеты первого экземпляра с

макетным двигателем за бомбардировщиком «Ту-2», которые

завершились в июле 1947 года. В полетах происходили рас-

цепки и затем безмоторные посадки, как на планере. Перед

первыми полетами на «Ж-1» летчики тренировались на ист-

ребителе «Як-9», нагруженном свинцовыми болванками для

имитации характеристик продольной и поперечной устой-

чивости, сходных с расчетными характеристиками «И-270».

314 Глава 3

После установки 8 мая 1947 года ракетного двигателя

«РД-2М-ЗВ» на втором экземпляре «И-270» («Ж-2») начался

второй этап испытаний. Однако при завершении отработки

двигателя на земле вышла из строя его малая камера сгора-

ния и была повреждена хвостовая часть самолета. После ре-

монта, 2 сентября 1947 года, состоялся первый вылет, кото-

рый оказался и последним. Во время неудачной посадки са-

молет, пилотируемый летчиком-испытателем Пахомовым,

потерпел аварию и был разрушен. Истребитель решили не

восстанавливать.

Вскоре на первом экземпляре «И-270» макетный двига-

тель заменили на работоспособный, и 2 октября 1947 года

летчик-испытатель Юганов выполнил на нем первый полет.

Однако из-за специфических особенностей и трудности экс-

плуатации ЖРД в зимних условиях было принято решение

законсервировать самолет до марта 1948 года.

В 1948 году, вскоре после возобновившихся испытаний,

Юганов совершил вынужденную посадку «Ж-1» без выпу-

щенного шасси. Самолет получил повреждения и больше не

восстанавливался.

«И-270» показал удовлетворительную скороподъемность

и высокую скорость в горизонтальном полете, но одновре-

менно - плохую маневренность и ограниченный радиус дей-

ствия. В то же время конкурентный истребитель «МиГ-15»

с турбореактивными двигателями уже находился на стадии

постройки опытного образца и проект «И-270» был оста-

новлен.

Сверхзвуковые самолеты серии «346». Как мы по-

мним, в годы войны Немецкий институт исследований в об-

ласти планеризма DFS разработал несколько эксперимен-

тальных летательных аппаратов с ракетными двигателя-

ми. Одним из самых выдающихся проектов этого института

стал ракетоплан «DFS-346», о котором мы уже говорили в

главе 2.

В октябре 1946 года командование советских оккупа-

ционных войск организовало вывоз немецких технических

специалистов в Советский Союз. Пунктом назначения кон-

структорских групп, работавших над «DFS-346» (фирмы

«Юнкере» из города Дассау и фирмы «Зибель» из города Гал-

ле), был определен завод № 458 — поселок Иваньково Кимр-

ского района Калининской области (ныне — город Дубна).

Основными задачами этих групп было продолжение проект-

ных и экспериментальных работ, начатых еще в Германии в

1945-1946 годах, разработка новых типов реактивных само-

летов и экспериментальной сверхзвуковой летающей лабо-

ратории. В частности, было сформировано ОКБ-2 по проек-

тированию и освоению экспериментальных самолетов с

жидкостным ракетным двигателем во главе с главным конст-

руктором Хайнцем Рессингом и его заместителем Александ-

ром Березняком.

На практике ОКБ-2 занималось разработкой, изготовле-

нием и испытанием экспериментального самолета «346» с

двухкамерным ЖРД с целью достижения околозвуковых

скоростей и изучения поведения самолета в этой области.

Для этой цели самолет «346», частично собранный из агрега-

тов, изготовленных еще в Германии, оснащался большим ко-

личеством различных датчиков, многие из которых создава-

лись в лабораториях ОКБ-2.

Среди особенностей ракетного самолета «346» следует

отметить наличие отделяемой гермокабины без выступаю-

щих частей, стабилизатор с изменяемым в полете углом уста-

новки и лыжное шасси. Летчик располагался в машине гори-

зонтально, лицом вперед, в аварийной ситуации он имел воз-

можность с помощью взрывных болтов отделить

гермокабину от фюзеляжа и спуститься на парашюте.

Самолет имел длину 13,4 метра и стреловидное крыло с

углом установки 45°. Двигатель Вальтера «HWK 109-509C»

тягой в 2000 килограммов должен был за 2 минуты разго-

нять самолет до скорости в 2 Маха.

Летчиком-испытателем самолета «346» стал капитан

Вольфганг Цизе, бывший шеф-пилот на авиазаводе Зибеля.

Предварительно Цизе тренировался на модифицированных

планерах Грюнау и Краних, управление которых было ско-

пировано с «DFS-346».

В 1948 году Цизе выполнил планирующий полет на

«346-1» («346П»). Полеты выполнялись как на буксире с

трофейным самолетом «Ju-388», так и на подвеске под пра-

Ракеты и ракетопланы Советской России 315

316

Глава 3

Экспериментальный самолет «346»

вым крылом американского тяжелого бомбардировщика

«В-29» («Б-29») и сменившим его «Ту-4». Бомбардировщик

поднимал самолет «346» на высоту нескольких километров,

где происходило расцепление. Дальнейший полет «346» вы-

полнял самостоятельно.

Исходный прототип летал в безмоторном варианте, с це-

лью проверки устойчивости и управляемости. На второй са-

молет «346-3» был установлен двигатель, но первые полеты

он также совершил без его включения. 30 сентября 1949 го-

да самолет потерпел аварию при посадке (сложилась лыжа),

и летчик получил незначительные травмы головы. После ре-

монта, в мае, летные испытания возобновились.

Тут необходимо сказать, что испытания эксперименталь-

ного самолета «346» проводились в сложных полевых усло-

виях на необорудованном аэродроме «Третьяково» (Лухов-

цы) при отсутствии ангарных производственных помеще-

ний, без должного снабжения электроэнергией и водой,

крайне необходимых для испытаний, и недостаточном каче-

стве и размерах летного поля. Все эти обстоятельства затруд-

няли и усложняли эксплуатацию самолета, увеличивая воз-

можность отказа его материальной части.

Всего на самолете «346-3» летчик-испытатель Цизе со-

вершил четыре вылета (один планерный, три — двигатель-

ных). Последний, четвертый, полет состоялся 14 сентября

1951 года. «346» отцепился от носителя на высоте 10 кило-

метров и, включив реактивный двигатель, стал стремительно

набирать высоту. При наборе скорости самолет потерял

управляемость и пилот получил приказ катапультироваться.

Взорвав на высоте б километров пиро-болты, летчик отделил

герметичную кабину, а на высоте 3 километров катапуль-

тировался из нее. Раскрыв парашют, летчик приземлился, по-

вредив при этом ногу. Самолет же упал и сгорел вблизи де-

ревни Смоленские Борки. После этой катастрофы Вольфганг

Цизе тяжело заболел и скончался. Его похоронили на клад-

бище поселка Иваньково. Впоследствии мать Цизе произве-

ла его перезахоронение в Германии.

Несмотря на аварию самолета «346», поставленная при

его испытаниях цель была достигнута. Проведенные испыта-

ния показали безотказную работу жидкостного ракетного

двигателя как у земли, так и в воздухе, безупречную работу

средств спасения, возможность пилотирования летчика в ле-

жачем положении, допускающем значительно большие пе-

регрузки на организм летчика по сравнению с обычным

положением. В процессе испытаний были достигнуты следу-

ющие показатели: максимальная высота полета — 12-13 ки-

«346-1» под крылом бомбардировщика «В-29»

Ракеты и ракетопланы Созетской России 317

318

Глава 3

лометров, максимальная скорость — 950 км/ч, максималь-

ная скороподъемность — 100 м/с, предполагаемая скорость

пикирования во время последнего полета с работающим

ЖРД была сверхзвуковой.

После катастрофы с «386-3» испытательная программа

была сначала приостановлена, а затем и полностью прекра-

щена. Согласно заключению экспертов, продолжение поле-

тов на имеющемся летном экземпляре самолета «346-1» не

могло дать новых результатов, а совершенствование машины

не представлялось возможным из-за изношенности мате-

риальной части.

Сверхзвуковой истребитель «486». На основе самоле-

та «346» в ОКБ-2 под руководством бывшего конструктора

фирмы «Хейнкель» 3. Гюнтера в 1949 году был разработан

проект сверхзвукового истребителя-перехватчика «486» по

схеме «бесхвостка» с треугольным крылом малого удлине-

ния. В качестве силовой установки предполагалось приме-

нить многокамерный жидкостный ракетный двигатель. Со-

гласно расчетам, эта машина могла выйти на высоту до

20 километров при сверхзвуковой скорости полета. Взлет

должен был осуществляться со стартовой тележки, посад-

ка — на лыжу.

Схема сверхзвукового самолета «486»

ДЛЯ проведения предварительных испытаний и снятия

летных характеристик на скорости до 500 км/ч в 1950 году

на заводе при ОКБ построили деревянный планер «466», по-

вторяющий по схеме самолет «486». Начались его продувки

в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ. Однако к этому

времени стало очевидно, что применение ЖРД на боевых са-

молетах нецелесообразно, так как продолжительность поле-

та слишком мала. Поэтому в июне 1951 году финансирова-

ние темы было прекращено.

К концу 1953 года ОКБ-2 расформировали, а всех немец-

ких инженеров репатриировали в Восточную Германию.

Самолет «5». Параллельно с восстановлением в

ОКБ-2 немецкого проекта «DFS-346» авиаконструктор Ма-

тус Рувимович Бисноват получил задание на создание анало-

гичного экспериментального ракетоплана.

В результате на свет появился проект самолета под обо-

значением «5». Конструкция самолета «5» — цельнометал-

лический моноплан со среднерасположенным стреловидным

двухлонжеронным крылом с размахом 6,4 метра. На верх-

ней поверхности установили по две аэродинамические пере-

городки на каждой консоли, предотвращавшие ранний срыв

потока с концов крыла. Для изучения распределения давле-

ния по крылу на больших скоростях правую консоль дрени-

ровали в трех сечениях. Самолет имел фюзеляж овального

сечения типа монокок, длиной 9,92 метра. Он имел разъем,

позволявший расстыковывать машину для монтажа баков и

для других целей. Переднюю часть фюзеляжа занимала гер-

мокабина летчика с катапультируемым креслом. Фонарь ка-

бины вписывался в обводы фюзеляжа. За крылом, по бортам

фюзеляжа, расположили тормозные щитки.

В хвостовой части фюзеляжа установили двухкамерный

ЖРД «РД-2М-ЗФ» конструкции Леонида Душкина с тягой в

2000 килограммов. Запас рабочих компонентов двигателя

(керосин и азотная кислота) и перекиси водорода (для пита-

ния турбонасосного агрегата) был рассчитан на двухминут-

ную работу ЖРД при полной тяге.

Так как изначально предполагалось, что самолет «5» бу-

дет транспортироваться на высоту самолетом-носителем, по-

Ракеты и ракетопланы Советской России 319

320 Глава 3

садочные устройства сделали предельно простыми и легки-

ми. Они состояли из подфюзеляжной посадочной лыжи, двух

подкрыльных поддерживающих дуг и небольшого костыля в

хвостовой части фюзеляжа.

Оперение самолета — стреловидное. Управление всеми

рулями самолета жесткое. Стабилизатор управляемый, с раз-

махом 2,4 метра. Система управления имела ряд необычных

для того времени нововведений: в случае потери эффектив-

ности руля высоты в полете на больших скоростях можно

было управлять самолетом при помощи стабилизатора, под-

ключавшегося летчиком к ручке управления.

В качестве самолета-носителя использовали тяжелый

бомбардировщик «Пе-8» с двигателями «АШ-82ФН». Под

правой консолью его крыла, между фюзеляжем и гондолой

внутреннего двигателя, установили специальный пилон, к ко-

торому подвешивался самолет «5». При испытаниях самолет

«5» буксировали до высоты 7000-7500 метров.

Согласно расчетам, самолет «5» должен был достиг-

нуть рекордной для своего времени скорости 1200 км/ч

(1,13 Маха) при потолке в 12-13 километров.

Для снижения риска полеты нового самолета на началь-

ном этапе испытаний проводили без включения ЖРД, то

есть в планерном варианте, и по единому плану: пикирова-

ние, выход в горизонтальный полет с перегрузкой 2-3 g,

торможение до скорости срыва, увеличение скорости и вы-

полнение заданных эволюции: на высоте 1500-2000 мет-

ров выполнение задания прекращалось. На этапе посадки

самолета изучались особенности устойчивости, управляемо-

сти и пилотажные качества на сравнительно небольших ско-

ростях.

В ходе проектирования самолета «5» были построены

крупномасштабные модели, снабженные двигателем и авто-

пилотом. Предварительную отработку автопилота на одной

из моделей провели в аэродинамической трубе ЦАГИ Т-104.

Запуски моделей позволили получить большое количество

полезной информации еще до того, как самолет «5» вышел

на летные испытания. В частности, было определено аэроди-

намическое сопротивление планера до скорости, соответст-

вующей М = 1,45.

Ракеты и ракетопланы Советской России

321

Летные испытания последовательно прошли два самолета

«5» под обозначением «5-1» и «5-2». Ведущим по испытани-

ям назначили летчика Пахомова.

Первый полет самолета «5-1» состоялся 14 июля 1948 го-

да При отделении от самолета-носителя он зацепил за упор

фермы подвески на «Пе-8» и повредил обшивку консоли

крыла, частично заклинило продольное управление. Но лет-

чику все же удалось совершить посадку, хотя и не на взлет-

но-посадочную полосу аэродрома. Самолет «5-1», получив

значительные повреждения, был отправлен на завод дня ре-

монта.

В процессе восстановления «5-1» претерпел некоторые

изменения. Для предотвращения возможного удара самоле-

та о «Пе-8» был изменен угол крепления «пятерки» относи-

тельно оси самолета-носителя (с 0 до -4°). Доработали и сис-

тему управления, которая впоследствии действовала безот-

казно. В таком виде «5-1» совершил еще два полета. Масса

самолета «5-1» в ходе испытаний в планерном варианте до-

стигала 1565 килограммов.

Анализ результатов предварительных летных испытаний,

а также продувки самолета в натурной аэродинамической

Экспериментальный ракетный самолет «5-1»

в аэродинамической трубе ЦАГИ