Здравствуйте. Во второй половине сороковых годов прошлого века в авиации происходили действительно революционные изменения. Накопленные знания и опыт ученых и инженеров открывали возможность совершить мощный технологический рывок и выйти на новый уровень развития. Переход к использованию новых типов силовых установок позволял добиться качественного улучшения основных характеристик разрабатываемых самолетов. Одной из фундаментальных задач, которая стояла перед авиационными конструкторами в то время, заключалась в преодолении звукового барьера. Ранее на канале уже выходила общая статья, где было рассказано о том как в Советском Союзе решали эту проблему (Ссылка на статью). Для преодоления звукового барьера требовалось работать как над увеличением тяги силовых установок, так и над созданием более совершенной аэродинамической конструкции летательного аппарата. При этом необходимо было разрешить целый ряд проблем, связанных с явлением волнового кризиса возникающего на больших скоростях полета и приводящего к нарушению устойчивости и управляемости самолета. Задача преодоления звукового барьера решалась поэтапно. Новые технические решения, после проведения всех необходимых расчетов и испытаний, постепенно внедрились в серийных изделиях. Параллельно осуществлялось и обновление материально-технической базы авиационных ОКБ и исследовательских институтов. К примеру в ЦАГИ велось создание новых аэродинамических труб, которые применялись для исследования поведения моделей летательных аппаратах на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях полета. Не менее важным направлением было и разработка специальных экспериментальных самолетов, которые применялись в качестве летающих лабораторий (они создавались в соответствии с заданными тактико-техническими характеристиками под конкретные задачи). И именно одна из таких экспериментальных машин впервые (у нас в СССР) в беспилотном режиме и преодолела звуковой барьер. Речь в данном случае идет об экспериментальном самолете "5", который был разработан под руководством опытного конструктора М. Р. Бисновата (на тот момент он являлся главным конструктором завода № 293). Создан он был в рамках программы исследования особенностей поведения стреловидного крыла на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях. Теперь более подробно.
Прежде чем приступить к проектированию и постройки полноценной летающей лаборатории решено было создать небольшой беспилотный аналог, для отработки общей концепции. Этот беспилотный летательный аппарат разрабатывался под индексом "6". В его создании активно принимали участие ученые и инженеры ЦАГИ. Согласно задумке, эта машина должна была сбрасываться с самолета-носителя на высоте примерно 9000 метров и выполнять после этого кратковременный прямолинейный полет. После выработки топлива должна была сработать сложная парашютная система, которая позволяла бы изделию успешно приземлиться. В качестве самолета-носителя использовался бомбардировщик Ту-2. На аналоге решено было применить жидкостный реактивный двигатель У-400-10 конструкции А. М. Исаева. Для снятия летных характеристик машину оснастили всем необходимым контрольно-измерительным оборудованием (различные самописцы, спидографы, барографы, тахографы, вибрографы и т. д.).
Для справки. Самописец отклонения рулей (СОР) типа ЦАГИ. Данный контрольно-измерительный прибор предназначался для определения углов отклонения рулей высоты, рулей направления и элеронов летательных аппаратов. Устанавливался на подготовленных узлах крепления. Связь с элементами управления осуществлялась через специальные тяги. Через нее, по ходу отклонения органа управления (к примеру элерона), передавался момент к стрелочному фиксатору. Погрешность измерения составляла в среднем 0,2 градуса.
Всего было построено четыре опытных экземпляра, которые испытывались осенью 1947 года. Нельзя сказать что эти испытания проходили они без каких-либо проблем. Часть опытных прототипов была потеряна, а полученных данных оказалось недостаточно. Тем не менее, была доказана сама принципиальная возможность использования подобных самолетов для дальнейших исследований. Зафиксированная максимальная скорость четвертного экземпляра составила 1230 км/ч. Таким образом, в нашей стране впервые на летательном аппарате самолетного типа удалось превысить скорость звука. Работы в данном направлении следовало продолжить. Но теперь уже с пилотируемым вариантом изделия, который по габаритам почти в три раза превосходил свой беспилотный аналог. Стоит отметить, что во время строительства летных образцов было собрано несколько дополнительных моделей, которые отправили для продувок в аэродинамических трубах ЦАГИ. Всего было изготовлено два летных прототипа экспериментального самолета "5". Первый из них, под индексом "5-1", был построен примерно к середине 1948 года.
Согласно расчетам максимальная скорость самолета должна была составить минимум 1200 км/ч. И это был еще не предел. Первые полеты на нем были выполнены в планерном варианте, без включения силовой установки. В качестве самолета-носителя был выбран тяжелый бомбардировщик Пе-8 № 42911 с двигателем АШ-82ФН. Его переоборудовали таким образом, чтобы он мог брать под правой консолью крыла один летательный аппарат. Конструктивно самолет "5" представлял собой цельнометаллический среднеплан с двухлонжеронным стреловидным крылом. Фюзеляж типа монокок имел вытянутую сигарообразную форму. Герметическая кабина летчика размещалась в передней части фюзеляжа и не выступала за пределы его плоскости. В средней части фюзеляжа находились баки с горючим и окислителем и прочие элементы функциональных систем. По расчетам объема топлива хватало примерно на две минуты полета с включённым двигателем. В качестве силовой установки использовался двухкамерный жидкостный реактивный двигатель РД-2М-3Ф конструкции Л. С. Душкина. Его полная тяга на высотах около 8000 метров составляла примерно 2000 кг. Двигатель находился в задней части фюзеляжа. Ведущим летчиком-испытателем нового самолета был назначен А. К. Пахомов. Испытания первого летного образца закончились неудачно. В первом же полете, который состоялся 14 июля 1948 года, машина получила повреждения в момент отстыковки от самолета-носителя. Летчику удалось посадить опытный экземпляр, но потребовался ее длительный ремонт и внесение доработок в конструкцию сцепки. А уже 5 сентября 1948 года, во время третьего полета, при посадке самолет получил значительные повреждения и больше не восстанавливался. Причина этого происшествия заключалась в недостаточной боковой устойчивости изделия на малых скоростях полета. Самолет заходил на посадку с большим креном и ударился о полосу. Летчик при этом уцелел. Конструкторы были вынуждены продолжить работы над доводкой второго прототипа и вносить в его конструкцию дополнительные изменения. Были увеличены общие габариты самолета и стреловидность вертикального оперения. Кроме того, уже во время испытаний, заднее костыльное колесо было удалено. На его месте был установлен подфюзеляжный киль. Еще одна доработка конструкции заключалось в изменении законцовок крыла. Теперь они были загнуты под углом сорок пять градусов вниз.
Первый полет второго прототипа под индексом "5-2" состоялся 26 января 1949 года. Летчиком-испытателем тогда был назначен Г. М. Шиянов. Всего на втором опытном экземпляре было выполнено по одним сведениям восемь (по другим тринадцать) полетов, последний из которых состоялся в июне 1949 года. К этому времени общая ситуация в самолетостроительной отрасли изменилась. Во-первых, в ЦАГИ были введены в эксплуатацию новые аэродинамические трубы. В первую очередь это трансзвуковая аэродинамическая труба Т-112. С их помощью удалось выполнить недостающие исследования стреловидного крыла. К тому же, в ОКБ-301, уже полным ходом шла разработка экспериментального истребителя "176", оснащенного новым крылом со стреловидностью в 45 градусов и турбореактивным двигателем. Такой острой потребности в проведении дальнейших исследований с использованием самолета "5" больше не было. Да и становилось очевидно, что перспектив применения жидкостных реактивных двигателей в самолетостроении не оставалось. К тому же существовали и другие проекты схожей концепции, которые развивались параллельно изделию "5". К примеру это проект "346". Создавался он немецкими конструкторами, которые после окончания войны работали в интересах Советского Союза.
Для справки. Экспериментальный самолет "346". Первые изыскания по этому проекту велись еще в Германии во время Великой Отечественной войны. Согласно первоначальным планам предполагалось создать высотный экспериментальный самолет со сверхзвуковой скоростью полета. После окончания войны группа немецких конструкторов во главе с Гайнцем Рессингом продолжила эти работы в Советском Союзе на базе сформированного ОКБ-2. В качестве силовой установки применялся ЖРД Walter HWK 109-509C. Старт аппарата осуществлялся с американского бомбардировщика B-29. Было построено несколько опытных прототипов и проведен ряд испытаний на околозвуковых скоростях. В начале пятидесятых годов программа была свернута. Достигнуть первоначальных задач не удалось.
Тем менее, нельзя сказать что испытания экспериментального самолета "5" проводились зря. Самое важное в те годы было накопить как можно больше практического опыта. В данном случае впервые получили сверхзвуковую скорость полета (пусть и беспилотного варианта) и выявили некоторые особенности эксплуатации аппарата отделяемого от самолета-носителя. В дальнейшем некоторые наработки по этому проекту были использованы при создании ракетной техники.
При написании данной публикации использовались материалы со следующих источников: http://epizodsspace.airbase.ru/, http://авиару.рф/, https://testpilot.ru/, http://www.tsagi.ru/, книга В. Б. Шавров. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 г, книга В. А. Шмелев. Приборы и аппаратура для испытаний самолетов, книга М. Д. Евтифьев. История создания реактивной авиации СССР, книга А. Г. Бедункевич. Особенности конструкции реактивных истребителей, журнал Авиация и Космонавтика.
Уважаемые читатели, подписывайтесь на канал, ожидайте новых публикаций. Ознакомиться с полным каталогом наших статей вы можете здесь (Ссылка на публикацию).
