Найти в Дзене
Авиационное обозрение

Советские экспериментальные самолеты с раздвижным крылом переменной площади.

Оглавление

Здравствуйте. Перенесемся в тридцатые годы двадцатого века. Это было время активного развития авиационной отрасли. Интерес к этому направлению тогда был огромный. Тысячи людей мечтали связать свою жизнь с небом. Большие силы и ресурсы были задействованы и для формирования собственной школы самолетостроения. Молодое советское государство несомненно добилось в этом существенных успехов. Характеристики создаваемых самолетов росли год за годом. Усложнялась и их конструкция. Проводилась отработка новых компоновочных и аэродинамических схем. Перед разработчиками ставились все более сложные задачи, которые требовали грамотного решения. Но не всегда удавалось сразу преодолеть ту или иную проблему. Некоторые направления развития и вовсе оказывались ошибочными. К тому же общий уровень развития технологий еще не позволял массово внедрить те или иные вещи. Многие из них оставались в разряде экспериментальных. К примеру, именно в тридцатые годы, в Советском Союзе были отработаны технологии применения стартовых ускорителей (Ссылка на статью). Также стоит отметить, что тогда же были проведены определенные эксперименты по возможности осуществления дозаправки самолетов в воздухе. Уже после завершения Второй Мировой войны, конструкторы вернулись к этим идеям и реализовали их на более высоком технологическом уровне. Еще одна проблема, которая возникла в те годы, заключалась в необходимости увеличения скоростных показателей самолета с сохранением его высоких взлетно-посадочных характеристик. Одним из предложенных вариантов ее решения являлась разработка специального крыла переменной площади. При уменьшении площади снижалось аэродинамическое сопротивление и как следствие происходило увеличение скорости горизонтального полета. Однако при этом происходило снижение подъемной силы, что вело к ухудшению взлетно-посадочных характеристик. Чтобы их улучшить требовалось наоборот увеличить площадь крыла. Поэтому предлагалось разработать механизм, который бы позволял изменять площадь крыла непосредственно во время полета, путем применения специальных раздвижных секций (о них ниже). Занимался этим направлением авиационный конструктор Г. И. Бакшаев. И вот какие результаты были достигнуты.

Рисунок истребителя РК-И. Автор рисунка Михаил Шмитов.
Рисунок истребителя РК-И. Автор рисунка Михаил Шмитов.

Экспериментальный самолет РК (ЛИГ-7).

Прежде всего конструкторам необходимо было проверить саму принципиальную возможность создания подобного летательного аппарата. Для этого потребовалось спроектировать и построить небольшой экспериментальный самолет для отработки технологий и проведения всех необходимых испытаний. От их результатов и зависело получит ли эта тематика дальнейшие развитие или нет. Изначально изделие получило индекс У-3 бис. Разработано оно было в конце 1931 года. После рассмотрения эскизного проекта в соответствующих инстанциях, в план опытного самолетостроения была включена постройка одного прототипа. Согласно первоначальному проекту У-3 бис должен был представлять собой двухместный моноплан с двигателем воздушного охлаждения М-48.

Для справки. Авиационный двигатель М-48. Представлял собой 7-цилиндровый звездообразный четырехтактный мотор воздушного охлаждения. Полный рабочий объем составлял 12 литров. Разрабатывался к ОКБ завода № 29 под руководством А. С. Назарова в начале тридцатых годов. Летные испытания проводились в 1935 году на самолете У-3. Остался в разряде экспериментальных.

Его максимальная скорость должна была составлять 180 км/ч, дальность полета 702 км, практический потолок 5000 метров и посадочная скорость 40 км/ч. Основной конструктивной особенностью изделия должно было стать применение дополнительных раздвижных секций крыла. Машина планировалась как учебно-боевая, поэтому предусматривалась и установка стрелкового вооружения. Однако с непосредственной реализацией возникла существенная задержка. В первую очередь это связывалось с недостаточным финансированием проекта и отсутствием доведенного до ума двигателя. В конечном итоге решено было перепроектировать самолет под имеющийся в наличии мотор М-11 (Ссылка на статью). Произошло это в 1934 году. Обновленный проект получил два названия. Первое это РК-М11 (или просто РК- раздвижное крыло). А второе было ЛИГ-7. (Ленинградский институт ГВФ, седьмое изделие). После выполнения всех необходимых расчетов и продувок моделей в аэродинамических трубах, началась постройка опытного экземпляра.

Рисунок самолета РК. Источник: http://авиару.рф/
Рисунок самолета РК. Источник: http://авиару.рф/

Проект РК явно был не в числе приоритетных. Самолет был готов только в марте 1937 года. Еще несколько месяцев ушло на доводку конструкции и проведение наземных испытаний. РК-М11 представлял собой двухместный одномоторный низкоплан смешанной конструкции с неубирающимся шасси. Отмечается что для упрощения разработки многие элементы конструкции и основных функциональных систем были заимствованы с самолета У-2. В конструкции применялось шесть раздвижных секций крыла с каждой из сторон. Управление этими секциями осуществлялось с помощью специального механизма, который состоял из рукоятки, барабана и набора тросов.

Механизм управления раздвижным крылом.
Механизм управления раздвижным крылом.

Летные испытания изделия начались только в ноябре 1937 года. Проводились они в несколько этапов. Изначально самолет летал с основным крылом. При этом требовалось определить характеристики устойчивости и управляемости машины. После чего начались полеты с отработкой механизма раздвижения (последовательно по несколько секций). В конечном итоге провели серию полетов с полностью выдвинутыми секциями. Всего по разным сведениям было выполнено 16 полетов. В целом результаты испытаний были признаны удовлетворительными. Была доказана принципиальная возможность создания самолета с подобной конструкцией крыла. Механизм изменения площади крыла работал надежно. Время выдвигания всех шести секций составляло примерно 40 секунд, а время уборки- около 30 секунд. Поведение машины при разных режимах полета оставалось в пределах нормы. Вибраций и отклонений не наблюдалось. Взлетно-посадочные характеристики с выдвинутыми дополнительными секциями существенно улучшались. Основные летно-технические характеристики самолета РК-М11 приведены в таблице на скриншоте ниже (через дробь приведены значения в зависимости от использования дополнительных секций крыла).

Основные ЛТХ самолета РК (ЛИГ-7).
Основные ЛТХ самолета РК (ЛИГ-7).

Теперь перед разработчиками стояла задача о внедрении данного технического решения в рамках создания уже серийных проектов (как гражданского, так и военного назначения). Что касается гражданской авиации, то от идеи использования раздвижного крыла там сразу же отказались. С экономической точки зрения усложнение производства и эксплуатации себя не оправдывало. Единственным вариантом оставалась только разработка новых самолетов военного назначения.

Нереализованные проекты.

В конце тридцатых годов, под руководством И. Г. Бакшаева было разработано несколько проектов разной компоновочной схемы с использованием раздвижного крыла. Первый из них получил индекс "СС". Самолет должен был оснащаться двумя двигателями М-34РНФ. Один из них размещался в передней части фюзеляжа с тянущим винтом, а второй- в задней части фюзеляжа и приводил в движение толкающий винт. Что касается схемы крыла, то планировалось использовать две пары узких консолей малой площади расположенных тандемно. Между ними должны были выдвигаться складывающиеся секции. Согласно предварительным расчетам максимальная скорость самолета должна была составить 800 км/ч. Для того времени это были очень высокие показатели. Но данный проект развития не получил. По всей видимости, реализацию подобной компоновочной схемы сочли слишком сложной, и в итоге остановились на более упрощенной конструкции.

Схема самолета РК-И.
Схема самолета РК-И.

Новый проект был разработан по схеме классического одномоторного истребителя с размещением силовой установки в носовой части фюзеляжа. Самолет получил индекс РК-И. Также в разных источниках встречаются названия РК-800 и СРК. Предварительное заключение по этому изделию было получено в середине 1938 года. В НИИ ВВС посчитали что необходимо построить летные прототипы для проведения всесторонних испытаний и уже по их результатам делать конкретные выводы. Осенью 1939 года вышло постановление правительства, где конструкторскому коллективу И. Г. Бакшаева, (на тот момент он размещался на авиационном заводе № 47 в Ленинграде) предписывалась постройка планера для испытаний в ЦАГИ и двух летных прототипов для испытаний в НИИ ВВС. Планер необходимо было закончить в первой половине 1940 года, а прототипы к осени того же года. В качестве силовой установки в разное время рассматривались двигатели жидкостного охлаждения М-103, М-105 (Ссылка на статью) и М-106. Согласно предварительным расчетам максимальная скорость самолета должна была составить 780 км. Истребитель РК-И представлял собой среднеплан смешанной конструкции. Отсеки раздвижной части крыла состояли из пятнадцати секций с каждой из сторон. В состав вооружения входили две 20-мм пушки ШВАК (Ссылка на статью) и два 7,62-мм пулемета ШКАС (Ссылка на статью).

Но в конечном итоге все ограничилось лишь постройкой экспериментального планера под индексом П-47 с аналогичной конструкцией. В конце 1940 года проводились его продувки в аэродинамических трубах ЦАГИ. Из недостатков при этом отметили отсутствие полной герметизации крыла в раздвинутом положении. Среди основных причин закрытия проекта называют как отсутствие готового двигателя М-106, так и общее сокращение расходов на отдельные экспериментальные изделия. Руководство посчитало что идти на лишние риски будет неоправданно и лучше сосредоточить все усилия на более классических конструкциях. И. Г. Бакшаев же был привлечен к работе над другими изделиями. Тема создания самолетов с раздвижным крылом переменной площади на этом была закрыта.

При написании данной статьи использовались материалы со следующих источников: https://aviadejavu.ru, http://www.airwar.ru/, http://авиару.рф/, книга В. Б. Шавров. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 г, книга В. Р. Котельников. Отечественные поршневые моторы, книга Самолетостроение в СССР с 1917 по 1945 годы. Издательство ЦАГИ, книга Д. А. Соболев. Экспериментальные самолеты России с 1912 по 1941 год, книга В. В. Столбов. Самолетостроение последних лет. Часть первая, журнал Техника Молодежи.

Уважаемые читатели, подписывайтесь на канал, ожидайте новых публикаций. Ознакомиться с полным каталогом наших статей вы можете здесь (Ссылка на публикацию).