Представляю Вашему вниманию очередной материал из цикла об истории отечественной истребительной авиации. Предыдущие материалы можно почитать по ссылкам
На дворе 1925 год. В небо молодой страны Советов готовятся подняться первые серийные отечественные истребители – деревянный биплан И-2 конструкции Дмитрия Григоровича находится в финальной стадии испытаний и уже вот-вот начнется массовое производство. Но военные постоянно повышают ставки и уже к осени 1925 года формируют новые технические требования к перспективному истребителю. И снова результатом станут две на первый взгляд очень похожие, но совершенно разные машины.
Первый наш сегодняшний герой – детище уже знакомого нам авиаконструктора Николая Поликарпова. Будущий «король истребителей» получил вполне четкое техническое задание – разработать новый самолет для замены устаревшего (но ещё даже не запущенного в серию) истребителя И-2 и выпускавшегося по лицензии немецкого Fokker D.XI. Поликарпов на тот момент возглавлял отдел сухопутного самолетостроения Центрального конструкторского бюро (ЦКБ) «Авиатреста». Планировалось начать проектирование нового самолёта 1 августа 1926 года, но военные медлили с выработкой технических требований, а в последующем несколько раз кардинально меняли ТЗ прямо в процессе работы. Окончательный эскиз самолета, устроивший обе стороны, удалось утвердить только через полгода.
Одной из ключевых спорных позиций стало количество крыльев у нового самолета. Военные хотели получить классический биплан, Поликарпов же настаивал на полутораплане. О монопланах речи тогда не шло, к ним Николай Николаевич вернется позже. Сейчас требуется небольшое техническое отступление, чтобы посчитать количество крыльев и разобраться, чем же оно так важно.
Все мы с детства помним, что у самолета два крыла – правое и левое. Но с авиационной точки зрения это утверждение неверно. Крыло у привычного нам самолета одно. Оно состоит из центроплана (центральной части) и двух консолей – правой и левой, которые обыватели и называют крыльями. Но мы будем говорить техническим языком. Всем нам привычный самолёт с одним крылом называется монопланом (от греческого «моно» - один). Бывают ещё бипланы – когда самолёт имеет два примерно одинаковых крыла, обычно они располагаются одно над другим – вспомните старый добрый «кукурузник». Есть и более экзотичные схемы, но о них мы поговорим как-нибудь в другой раз.
Определились – одно крыло – моноплан, два крыла – биплан. Так что же за зверь такой полутораплан и куда делась половина его крыла? Полуторапланами в авиации принято называть самолеты, у которых площадь одного крыла значительно меньше площади другого. Такая схема является компромиссом между более медленным, но гораздо более летучим бипланом и быстрым, но более «нервным» монопланом. Если максимально упростить, то, чем больше у самолета площадь несущей поверхности крыла, тем более охотно он держится в воздухе – ему требуется меньшая скорость для взлета и посадки, он лучше противостоит таким неприятным явлениям как штопор и сваливание, лучше чувствует себя при маневрировании на небольшой скорости.
Но законы аэродинамики и сопромат беспощадны – нельзя сделать одно огромное крыло, приходится ставить на самолет второе. Обычно крылья располагают одно над другим, а для надежности было принято скреплять между собой и с фюзеляжем отдельными элементами – подкосами и расчалками. Всё это значительно увеличивало лобовое сопротивление самолета – чем больше площадь его передней проекции, тем тяжелее будет преодолевать сопротивление воздуха. Да и веса вся эта конструкция добавляет прилично. И если совсем отказаться от второго крыла пока нельзя, то можно попробовать уменьшить его негативное влияние. Например, сделав меньше само крыло.
Полуторапланы тех лет имели примерно одинаковую компоновку – большое «полноценное» крыло со всеми элементами управления располагалось над фюзеляжем, а снизу ставили вторую маленькую плоскость максимально простой конструкции. Это давало необходимое увеличение подъёмной силы, при этом небольшие размеры такого полукрыла позволяли сделать его значительно тоньше и легче. Схема была компромиссом, позволявшим выжать максимум из имевшихся на тот момент технологий. Но, достаточно ликбеза на сегодня, вернемся к нашим самолетам.
В мае 1927 года Поликарпов получает окончательное одобрение своего проекта во всех инстанциях, а уже к октябрю на Государственном авиационном заводе №1 было построено два макета, предназначенных для наземных испытаний. Первый полет нового самолета состоялся 21 февраля 1928 года, за штурвалом сидел Михаил Громов. Но уже в январе того же года, не дожидаясь испытаний, военные эксперты рекомендовали самолет к серийному производству.
Машина получила индекс И-3. Конструкция представляла собой одноместный деревянно-металлический полутораплан. Самолет оснащался пятисотсильным двигателем жидкостного охлаждения М-17, созданным «по образу и подобию» немецкого двигателя БМВ. Вооружение – два пулемета калибром 7.62 и возможность подвеса двух небольших авиабомб. На первый взгляд ничего выдающегося, но машина не уступала зарубежным аналогам того времени, а простота конструкции позволила быстро наладить серийный выпуск. Всего было произведено почти четыреста самолетов.
Второй наш сегодняшний герой – И-4. Казалось бы, такая же машина, созданная в то же время в другом КБ. По привычной нам логике конкурсов, в серию должен был пойти только один истребитель. Но производились оба, и оба были приняты на вооружение. Причина была в том, что руководство ВВС хотело понять, какой подход к конструированию самолетов является более перспективным и какие машины лучше покажут себя в строевых частях. Разработку самолёта поручили ЦАГИ, Отделом авиации которого на тот момент заведовал Андрей Николаевич Туполев, пионер цельнометаллического самолётостроения. Конструкторскую бригаду возглавил Александр Иванович Путилов.
Схему выбрали ту же – одноместный полутораплан. Двигатель – звездообразный, воздушного охлаждения, мощностью 450 лошадей. Из конструкции практически полностью исключили дерево и ткань – все силовые элементы выполнялись из металла. Даже обшивка самолета была изготовлена из дефицитного гофрированного кольчугалюминия.
Во время испытаний самолета конструкторскую бригаду возглавил Павел Осипович Сухой. По результатам проверок в конструкцию самолета были внесены незначительные изменения, и он был рекомендован к серийному производству и снабжению войск. Всего произвели 177 самолетов. Вооружался И-4 четырьмя пулеметами, мог нести две маленькие авиабомбы.
Так и получилось, что к началу тридцатых годов в ВВС стояли на вооружении два практически одинаковых легких истребителя-полутораплана. Один деревянный и с мотором жидкостного охлаждения, а второй цельнометаллический и с воздушником. Сравнивая две эти машины, военные сформулировали требования к истребителям следующей генерации, что в итоге позволило получить самолет, составивший основу истребительной авиации СССР на следующее десятилетие. Им стал И-5, созданный Николаем Поликарповым.
Машина вобрала в себя все лучшие решения предшественников. Конструктивно это был всё тот же полутораплан, многие деревянные элементы которого были заменены на металлические. Двигатель воздушного охлаждения, звездообразный М-22 на 480 лошадиных сил. Вооружение - всё те же два пулемета и 40 килограммов бомбовой нагрузки. Самолет выпускался с 1931 по 1934 год, было произведено 816 истребителей. И хотя в динамично развивающемся мире машина довольно быстро устаревала, официально на вооружении И-5 оставался до 1942 года.