Найти в Дзене

Советские секретные проекты. Истребители. Часть I

История советских турбореактивных двигателей и, следовательно, первых проектов самолетов с реактивными двигателями начинается в 1937 году — фактически это было первое советское предложение по реактивному самолету. Двигатель был изготовлен Б. С. Стечкиным в 1929 году. Чтобы понять, что произошло после 1945 года, стоит сделать краткий обзор того, что происходило в предшествующие годы. Первый подробный проект советского реактивного двигателя был составлен Архипом Люлькой в Харьковском авиационном институте (КлиАл) на Украине и назывался РТД-И (ракетный турбореактивный двигатель): он использовал центробежный компрессор и был рассчитан на выдачу 4,9 кН статической тяги. В то же время проект истребителя КлиАИ-2 был разработан на базе этой силовой установки и должен был развивать максимальную скорость 900 км/ч (559 миль в час). Над макетом истребителя вместе с Люлькой работал студент ХАЛА А. П. Еременко. Хотя на ученый совет института это не произвело впечатления, Люльке порекомендовали пре
Картинка из свободных источников.
Картинка из свободных источников.

История советских турбореактивных двигателей и, следовательно, первых проектов самолетов с реактивными двигателями начинается в 1937 году — фактически это было первое советское предложение по реактивному самолету. Двигатель был изготовлен Б. С. Стечкиным в 1929 году. Чтобы понять, что произошло после 1945 года, стоит сделать краткий обзор того, что происходило в предшествующие годы.

Первый подробный проект советского реактивного двигателя был составлен Архипом Люлькой в Харьковском авиационном институте (КлиАл) на Украине и назывался РТД-И (ракетный турбореактивный двигатель): он использовал центробежный компрессор и был рассчитан на выдачу 4,9 кН статической тяги.

В то же время проект истребителя КлиАИ-2 был разработан на базе этой силовой установки и должен был развивать максимальную скорость 900 км/ч (559 миль в час). Над макетом истребителя вместе с Люлькой работал студент ХАЛА А. П. Еременко. Хотя на ученый совет института это не произвело впечатления, Люльке порекомендовали представить проект чиновникам в Москве. Там профессор В.В. Уваров, специалист, возглавлявший исследования по турбовинтовым двигателям, оценил статьи и дал проекту высокую оценку.

Для воплощения истребителя в жизнь было недостаточно ресурсов, но проект может претендовать на звание одного из первых в мире проектов самолетов с реактивным двигателем.

В 1938 году Люлька перешел в СКБ-1 (Особое конструкторское бюро № 1), базировавшееся на Кировском заводе в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург), и в следующем году начались работы над 5,1 кН тяговым двигателем РД-1 с осевым компрессором (не путать этот двигатель с более поздним ЖРД, получившим такое же обозначение). Прогресс был быстрым, и к маю 1941 года было изготовлено около 70% компонентов первого РД-1, камера сгорания и турбина проходили стендовые испытания, шло строительство компрессора. К сожалению, вторжение Германии в Россию 22 июня заставило прекратить работу, прежде всего потому, что этот силовой агрегат считался малоценным. Когда немецкие войска подошли к Ленинграду, изготовленные компоненты двигателя были законсервированы и спрятаны на территории Ленинградского завода, где они оставались до 1944 года.

Это стоило Советскому Союзу драгоценного времени в гонке по разработке реактивного самолета. Однако к концу февраля 1942 года командование ВВС настояло на возобновлении работ по разработке реактивного двигателя, и в августе коллектив Люльки вернулся к работе, на этот раз на заводе № 293 в Свердловске (теперь переименованном в Екатеринбург). Здесь они предложили реактивный двигатель с турбокомпрессором, который должен был обеспечивать тягу 14,7 кН при массе 700 кг.

Гудков Гу-ВРД

В 1943 году Михаил Гудков приступил к проектированию истребителя Гу-ВРД, который должен был оснащаться единственным экземпляром новейшего двигателя Люльки, установленного в «ступенчатом» фюзеляже. Как и многие ранние конструкции реактивных самолетов во всем мире, на самом деле это был планер поршневого истребителя, оснащенный двигателем вместо поршневого агрегата, но Гудков ранее работал с С.А. Лавочкиным над поршневым ЛаГГ-3 и знал, что делает Ли. Двигатель Гу-ВРД располагался в нижней части фюзеляжа позади носовой части, что при виде сбоку давало «ступеньку» за соплом двигателя, после чего задняя часть фюзеляжа имела гораздо меньшее поперечное сечение; как мы увидим, эта схема должна была использоваться другими советскими реактивными истребителями первого поколения. Гу-ВРД был одноместным, имел носовой воздухозаборник и колесную ходовую часть, вооружен одной 20-мм пушкой ШВАК и одним 12,7-мм пулеметом БС; внутренняя загрузка топлива составляла 400 кг, расчетная дальность полета 700 км, а время подъема на высоту 5000 м составляло 1,39 минуты.

10 марта проектная документация была представлена официальным кругам, но после рассмотрения в Совете Народных Комиссаров она была отклонена просто потому, что считалось, что подходящего двигателя, дающего требуемую мощность, на самом деле не будет в наличии. Один из чиновников И. Сафронов писал 17 апреля: «Видимо, самолет будет лететь с заявленной скоростью, но проблема в том, что на сегодняшний день двигателя нет, есть только имя его конструктора». Так, из-за задержек с двигателем Люльки Гу-ВРД так и не был построен, а к моменту завершения работ над силовым агрегатом Люльки ОКБ Гудкова было расформировано. ВРД расшифровывается как «Воздушно-реактивный двигатель». В презентации Гудкова также отмечалось, что он работает над скоростным бомбардировщиком с двумя двигателями Люльки с тягой 14,71. Его расчетная взлетная масса составляла 6500 кг, максимальная скорость не менее 780 узлов в час (485 миль в час) на высоте 1969 футов и дальность полета не менее 1200 км .

Весной 1943 года Люлька и его команда переехали в Москву, а 20 мая специалисты Наркомата оценили его новый двигатель и пришли к выводу, что он недостаточно доработан, поэтому вероятность появления прототипа была явно невелика. В результате, чтобы помочь в общей разработке этой новой двигательной установки, Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ) в августе следующего года создал лабораторию исследования реактивных двигателей под руководством Люльки.

Лавочкин Ла-ВРД

Несмотря на то, что полноценного реактивного двигателя в СССР еще не существовало, авиаконструкторы страны к этому времени проявляли большой интерес к этому двигателю. Отделение МОСКДВ ОКБ имени Лавочкина на авиазаводе №81 завершило чертеж проекта истребителя Ла-ВРД. Он имел двухбалочную компоновку (с цельнометаллическим крылом) и был одним из немногих проектов реактивных самолетов в мире, в которых использовался этот двигатель.

Проект Лавочкина с самого начала проектировался как реактивный самолет и имел привлекательную компоновку. Проектированием руководил Семен Алексеев, ближайший помощник Лавочкина, которому очень понравилась двухбалочная конструкция, поскольку он использовал ее в более ранней серии исследований поршневых истребителей. Однако, судя по всему, большую часть работы по созданию проекта проделал В. Р. Ефремов. В Ла-ВРД также были включены рекомендации ЦАГИ и данные, относящиеся к проектированию высокоскоростных самолетов, информация, на которую опирался конструкторский коллектив при разработке общей схемы; у него также была герметичная кабина. Двигатель, выбранный для Ла-ВРД питался от боковых воздухозаборников и использовал трехопорную ходовую часть с основными колесами, убиравшимися назад в стрелы. В передней части каждой стрелы размещалось по одной 23-мм пушке, а двигатель размещался в коротком основном фюзеляже с хвостовой частью, расположенной над уровнем истечения реактивной струи. Ожидалось, что La-VRD достигнет высоты 5000 м за 2,5 минуты, будет иметь практический потолок 15000 м и дальность полета (при максимальной скорости и уровне моря) 140 км. В конце года первый экземпляр С-18 для стендовых испытаний был готов, а это означало, что проект Ла-ВРД был приостановлен.

Тем временем Советский Союз узнал, что немцы действительно имеют на вооружении реактивные самолеты, а также была получена информация о прогрессе, достигнутом в британских и американских реактивных программах. В январе 1944 года немецкий штабной водитель Франц Ваммбнн был взят в плен советской армией и сообщил, что на самом деле он был инженером, работавшим на авиационном заводе Хейнкеля. Он сообщил, что немецкие реактивные двигатели и самолеты уже проходят летные испытания. Кроме того, в апреле 1944 года на авиазаводе Bell в Америке двум советским инженерам, Кочеткову и Супркону, был продемонстрирован американский реактивный истребитель YP-59. По правде говоря, в России до сих пор не было отечественных турбореактивных или реактивных самолетов, поэтому руководство страны предприняло шаги, чтобы восполнить этот пробел и попытаться догнать своих союзников и врагов. В феврале 1944 года ГКО (Государственный комитет обороны) создал Научно-исследовательский институт НП-1, объединивший группы инженеров, работавших над различными видами «реактивных» двигателей, а Люльке было поручено руководить турбореактивным отделом института.

Первым шагом была передача всех компонентов и документов РД-1 из Ленинграда в НП-1, но выяснилось что двигатель, по сравнению с зарубежными разработками, будет уступать по тяге и характеристикам. 22 мая 1944 года ГКО издало постановление, которым предусматривалось, что Люлька должна изготовить к 1 марта 1945 года турбореактивный двигатель тягой 12,2 кН. Ответом Люльки стал готовый в начале ТРД С-18. Год выпуска 1945 года. Он имел восьмиступенчатый осевой компрессор, а «летающая» версия позже получила обозначение TR-1, работы над которым проводились в первые месяцы 1946 года, а первый стендовый запуск состоялся в июле. Испытания показали, что TR-l давал максимальную тягу 12,7 кН. Весной 1947 года был разработан новый турбореактивный двигатель ТР-2. Он обеспечивал номинальную тягу 22,0 кН и максимальную 24,5 кН. Было построено четыре двигателя, но в следующем году разработка этого двигателя была отменена, поскольку теперь началось серийное производство РД-45 (советская копия британского «Нене»).

Окончание войны существенно изменило ситуацию. Реактивные самолеты и реактивные двигатели из Германии, а также целые заводы, специализировавшиеся на производстве реактивных самолетов, попали в руки Советской Армии, и с марта 1945 года Особое главное управление Наркомата авиационной промышленности начало прочесывать Германию в поисках оборудования и техники для отправки из Германию в СССР. Это включало в себя специальные поиски реактивных самолетов и двигателей, а также их документов, а позже тем же летом Государственный комитет обороны издал постановление, призывающее к оценке результатов научных исследований реактивных самолетов; также потребовало дальнейших испытаний трофейных реактивных самолетов, а также копирования и производства BMW 0C3A

В 1945 году НЛЛ-1 и ЦЛАМ проходили стендовые испытания немецких двигателей и к концу года немалое количество агрегатов было доставлено в Советский Союз. Jumo 004 был также скопирован как РД-10 под руководством В.Я. Климова и BMW 003A как РД-20, а несколько модернизированных версий и более совершенных разработок обоих типов в конечном итоге были произведены Советским Союзом.

Тем не менее, несмотря на достигнутый прогресс, было ясно, что качество немецких двигателей отставало от мировых стандартов того времени и их применение вообще рассматривалось как временная мера. 6 апреля 1946 Иосиф Сталин провел в Кремле совещание, на котором обсуждалось состояние развития реактивной авиации в Советском Союзе. Отечественные разработки отставали от зарубежных разработок, и, чтобы улучшить ситуацию в краткосрочной перспективе, было решено попытаться получить самые совершенные доступные самолеты. Великобритания казалась лучшим партнером в этом отношении, поскольку в то время она была мировым лидером в разработке турбореактивных двигателей. После окончания войны отношения между Москвой и Лондоном охладились, но страны по-прежнему оставались союзниками.

Советская разведка сообщила, что реактивные двигатели Rolls-Royce Derwent 5 и Nene 1 — типы, к которым советские специалисты проявляли наибольший интерес, — запущены в серийное производство и устанавливаются на истребители Gloster Meteor и de Havilland Vampire (на самом деле советская разведка отчасти по ошибке, Nene устанавливался лишь на несколько Vampires, а стандартным двигателем был de Havilland Goblin). Эти силовые агрегаты показали ряд преимуществ перед немецкими двигателями — более длительный срок службы, более высокую тягу и тому подобное — и было решено попытаться приобрести несколько примеров. В установленный срок Rolls-Royce согласился поставить десять Nenes и десять Derwents, а последующие заказы зафиксировали общее количество отправленных 25 Nenes и 30 Derwents. Они также были скопированы как РД-45 и РД-500 соответственно и нашли хорошее применение в различных новых конструкциях истребителей и бомбардировщиков. СССР также попытались закупить небольшое количество «Метеоров» которые тогда считались лучшими представители своего типа в мире. 14 января 1947 года Совет Министров СССР издал постановление о закупке по три экземпляра каждого экземпляра, и советское торговое представительство в Лондоне начало переговоры с Gloster и de Havilland, но экспортная лицензия так и не была выдана. Следующим реактивным двигателем советской конструкции после этих событий стал Климов ВК-1, разработка которого началась в середине 1990-х гг.

Однако в то время бюро Климова располагало очень ограниченной информацией о Нене, в основном это были статьи и описания, опубликованные в западных журналах, а также несколько фотографий, включавших продольный разрез. При этом спецификация запрашивала тягу 2S,4кН: то есть примерно на 20% выше, чем у Nene. После поступления в СССР первых британских двигателей конструкция ВК-1 была модифицирована, и первый образец был готов к заводским испытаниям в октябре 1947 года, раньше РД-45. Со временем ВК-1 и его разработки были построены в огромных количествах.

Прежде чем перейти к послевоенному проектированию советских истребителей, стоит кратко взглянуть на историю ОКБ, специализирующихся на истребителях, и немного на их отношения с правительством и его официальными учреждениями. В 1938 году Семен Лавочкин совместно с В. П. Гордоновым и М. И. Гудковым создал поршневые истребители ЛаГГ-1 и ЛаГГ-3. За ними последовал очень успешный Ла-5, но к концу войны два партнера Лавочкина ушли. Его конструкторское бюро затем выпустило длинную серию прототипов истребителей с реактивными двигателями, но ему так и не удалось вернуть славу своих поршневых типов военного времени. Лавочкин умер в 1960 году, и ОКБ его имени переключилось на производство космических аппаратов и ракет.

В 1939 году Артему Микояну было предложено создать Опытно-конструкторское управление (ОКО). Работа, которую он должен был выполнять, заключалась в том, чтобы возглавить группу, которая должна была разработать новый истребитель, но он был готов согласиться только в том случае, если его близкий соратник Михаил Гурьевич сможет присоединиться к нему. В результате появился МиГ-1 (МиГ — от имени Микояна и Гурьевича), и за этим должны были последовать некоторые из самый известный в мире истребитель. ОКБ Микояна было создано в 1942 году под руководством Микояна и Гурьевича в качестве главного конструктора. Организация существует до сих пор как РСК МиГ (переименована в 1999 году). Микоян умер в 1970 году, Гурьевич - в 1976 году, а в 1971 году бразды правления ОКБ перешли в руки Ростислава Белякова, который в качестве генерального директора еще находился у руля в 1990-е годы.

Павел Сухой получил специальность авиаконструктора, работая в конструкторском коллективе Туполева. В сентябре 1939 года он сформировал собственное ОКБ и после окончания войны стал активно заниматься проектированием реактивных истребителей и бомбардировщиков. В 1945 году ему вместе с Микояном и Гурьевичем, Лавочкиным и Яковлевым ему было поручено построить реактивные истребители. К сожалению, Сухой потерял благосклонность Сталина и лишился своего ОКБ в 1949 году, но после смерти последнего в 1953 году оно было вновь открыто. Сухой был ответственным за некоторые из самых успешных проектов советских истребителей, и сегодня организация АВПК Сухого занимается проектированием и созданием российских истребителей. После смерти Сухого в 1975 году Михаил Симонов стал главным конструктором ОКБ.

Александр Яковлев был еще одним конструктором, создавшим успешную серию поршневых истребителей военного времени. Его ОКБ было одним из нескольких, созданных в конце 1930-х годов для удовлетворения потребностей ВВС в новых самолетах. Легкий и быстрый Як-3 был, вероятно, лучшим советским истребителем военного периода, и производственный успех Яковлева продолжился с его ранними проектами реактивных истребителей. Однако растущие возможности бюро МиГ и Сухого означали, что, за исключением серии Як-25/Як-28, его более поздние обычные сверхзвуковые конструкции были менее успешными. На самом деле это не имело значения, поскольку ОКБ в большей степени, чем другие, диверсифицировало строительство авиалайнеров ближнего действия и других типов, в то время как, что касается истребителей, Яковлев перешел к первым советским самолетам с вертикальным взлетом. Однако сам этот человек был очень политически настроен и близок к руководству Коммунистической партии, гораздо больше, чем большинство его коллег, что иногда позволяло ему влиять на будущую политику в свою пользу. В 1930-х годах он критиковал знаменитого авиаконструктора Андрея Туполева и сыграл свою роль в его заключении в тюрьму, что привело к враждебности между Яковлевым и некоторыми представителями советской авиационной промышленности. Яковлев умер в 1989 году, но команда разработчиков продолжает работать и сегодня.

Наконец, несколько слов о двух официальных органах, с которыми ОКБ приходилось работать. ЦАГИ — сокращенное название Центрального государственного аэродинамического и гидродинамического института в Жуковском. Он был основан в 1918 году для предоставления авиационной промышленности результатов научных исследований и предоставления технических рекомендаций для будущих разработок и проектов. В 1920-е годы экспериментальная база ЦАГЛ была расширена, а в 1925 году у него появилась крупнейшая в мире аэродинамическая труба. Со временем работу ЦАГИ дополнили ЦИАМ (Центральный институт авиационного моторостроения) и В1АМ (Всесоюзный институт авиационного моторостроения).

ЦАГИ продолжал проводить фундаментальные исследования по многим аспектам авиастроения. Ключевой областью с конца 1940-х годов были очень высокие скорости, ставшие возможными благодаря разработке все более мощных реактивных двигателей, а также новая аэродинамика, материалы и конструкции, которые были необходимы для управления ими. Такая работа требовала множества новых мощностей, и ЦАГИ внес большой вклад в подавляющее большинство проектов истребителей СССР.

НКАП или Народный комиссариат авиационной промышленности был образован в январе 1939 года в результате отделения от Наркомата оборонной промышленности. Новому органу было необходимо улучшить организацию, планирование и управление производством самолетов, поскольку существовала растущая потребность в подготовке советских ВВС к возможному конфликту с Германией и Японией. В таком виде оно действовало на протяжении всей Великой Отечественной войны, но в 1946 году в результате правительственной перестановки оно стало Министерством авиационной промышленности (МАП). В этом качестве она возглавлялась М.В. Хруничевым и по большей части вела самостоятельное существование в рамках советского военно-промышленного комплекса. Руководители МАП обладали большими полномочиями в контроле над проектированием и разработкой новых военных самолетов, и в 1953 году Хруничева сменил П.В. Дементьев. Последний проработал двадцать четыре года, пока его не сменил В.А. Казаков (с 1977 по 1981 год). , И.С. Силайцев (1981-1985 гг.) и, наконец, А.С. Сыстов. который занимал этот пост до распада СССР в 1991 году.

Централизованно планируемый характер закупок советских самолетов создавал ситуацию, когда, например, доступ к аэродинамическим трубам зависел от официального разрешения проекта. В Америке и Великобритании потребность в развитии новых проектов все еще была жизненно важной, но в этих странах было больше возможностей для развития частных предприятий, чем это обычно имело место в Советском Союзе.

В книге «Русская авиация и авиация в двадцатом веке» (Фрэнк Касс, 1998) 1950-е и 1960-е годы описываются как «золотой век» советской авиации, поскольку «национальные стратегические приоритеты обеспечивали постоянную потребность в новых военных и гражданских самолетах и почти неограниченные финансовые средства». поддерживать

Алексеев 1-21 серия

Алексеева 1-211 и 1-215

В годы Великой Отечественной войны Семен Алексеев тесно сотрудничал с ОКБ Семёна Лавочкина, в частности над истребителями с поршневыми двигателями Ла-5 и Ла-7. В 1946 году Алексеев стал главным конструктором авиазавода № 21 в Горьком и сыграл важную роль в создании различных типов самолетов серии реактивных истребителей, получивших общее обозначение 1-21.

29 апреля 1946 года Совет Народных Комиссаров издал официальную директиву о разработке новых реактивных истребителей, которые должны были быть оснащены реактивными двигателями, обладающими большей тягой и летными характеристиками. Это была общая директива, адресованная нескольким ОКБ, и ответом Алексеева было «истребитель-2Г», обозначение, происходящее от номера завода. Работы над этим самолетом начались весной, а проект перспективной разработки был готов в августе следующего года. Самолет с двумя двигателями, скорость 980 км/ч и 970 км/ч на высоте 5000 м. Однако этот двигатель отстал от графика разработки, и когда первый прототип 1-21 (версия 1-211 или 1-21 Г) совершил свой первый полет осенью 1947 года (вероятно, 13 октября), два ТР- ls был заменены. Проект 1-210 (1-21 версия Zero!) был предложен с двумя двигателями BMW 003, но они обеспечивали максимальную скорость, не соответствующую требованиям. Хотя в нижней части носа предполагалось разместить три 37-мм пушки, прототип 1-211, судя по всему, имел только 23-мм пушки.

Ранние летные испытания показали, что 1-211 показал характеристики, превзошедшие первоначальные оценки для установки ТР-1, и превзошел конкурирующий Су-11, но проблемы с двигателями и авария при приземлении привели к тому, что он остался единственным пример типа, который был построен. Летные испытания производителя показали 1-211 практический потолок 13600 м и время достижения высоты 5 000 м за 3 минуты. Однако за несколько месяцев до полета 1-211 начались работы над модернизированной версией двигателя с двумя британскими агрегатами Derwent V, получившей название 1-215, и была использована возможность переоборудовать планер 1-211. Как и 1-215, самолет совершил свой второй первый полет 18 апреля 1918 года и был принят благосклонно, но он не соответствовал требованиям ВВС (которые сами по себе со временем развивались), а это означало, что никогда не было никаких шансов на успех.

Конкурирующий Як-23 с тем же двигателем был немного медленнее, но показал лучшую скорость набора высоты и большую маневренность.

Однако второй 1-215 был построен (как 1-215D) для опробования ходовой части вместо трехколесной конструкции первой машины. Когда 1-215D впервые поднялся в воздух в октябре 1949 года, это доказало, что идея сработала. В августе 1948 ОКБ Алексеева было закрыто, а через два месяца он стал новым руководителем ОКБ-1. Однако работа над проектами истребителей подошла к концу, и те прототипы, которые летали, впоследствии были списаны.

Продолжение следует...