ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ
В начале 1940-х годов самолёты с поршневыми двигателями и воздушными винтами подошли к пределу своего развития. Дальнейшее наращивание энерговооружённости и совершенствование аэродинамики давались всё труднее и приносили всё меньший эффект. Увеличение мощности силовых установок на сотни лошадиных сил приводило к весьма незначительному росту лётных данных, поскольку одновременно росла масса и габариты машины, а КПД винта снижался на больших скоростях и высотах. Выход из этого тупика сулила радикальная смена принципа создания тяги - переход от винтовых силовых установок к реактивным.
В то время уже были известны несколько типов авиационных реактивных двигателей - турбореактивный (ТРД), прямоточный воздушно-реактивный (ПВРД), пульсирующий воздушно-реактивный (ПуВРД) и жидкостный ракетный (ЖРД). Наиболее перспективными считались турбореактивные двигатели и именно на них сейчас летает вся реактивная авиация, но они являются и наиболее сложными.
ПВРД и ПуВРД, напротив, очень просты, но обладают малым диапазоном тяги, относительно низким КПД, а главное, в силу их конструктивных особенностей для включения им необходим сильный воздушный поток. Поэтому самостоятельный взлёт самолёта с таким двигателем невозможен, ему нужен либо внешний носитель, либо стартовый ускоритель.
Ракетный двигатель лёгок, довольно прост, он может обеспечить очень большую тягу, поэтому самолёт с таким двигателем обладает исключительной скоростью и скороподъёмностью, но и у него есть серьёзный недостаток - огромный расход топлива, из-за которого время полёта ракетопланов ограничено буквально несколькими минутами. Кроме того, топливо ЖРД двухкомпонентное - оно состоит из горючего и окислителя, который представляет собой чрезвычайно агрессивную и ядовитую жидкость.
Тем не менее, накануне Второй мировой войны руководство Советских ВВС считало, что есть класс боевых самолётов, для которых недостатки ЖРД не являются критичными. Это класс - истребители-перехватчики. По замыслу военных, при появлении в небе вражеских бомбардировщиков такой истребитель должен был молниеносно взлететь, набрать высоту и произвести атаку, после чего совершить посадку с неработающим двигателем, как планер. За счёт большого преимущества в скорости и скороподъёмности его шансы догнать и уничтожить противника оценивались гораздо выше, чем у обычных поршневых перехватчиков. Дополнительным аргументом в пользу ЖРД было то, что к концу 1930-х годов в СССР успешно прошли испытания нескольких образцов таких силовых установок. Наиболее подходящей из них сочли двигатель, разработанный под руководством Л.А. Душкина под обозначением Д-1-А-1100.
12 июля 1940 года Государственный комитет обороны принял постановление о создании первых Отечественных самолётов с реактивными двигателями. Непосредственной разработкой реактивного перехватчика занялась бригада конструкторов из ОКБ В.Ф. Болховитинова под руководством инженеров Александра Яковлевича Березняка и Алексея Михайловича Исаева. Березняк проектировал сам самолёт, а Исаев - его силовую установку на базе двигателя Душкина. Так начиналась история создания первого в СССР и одного из первых в мире реактивных самолётов, получившего индекс "БИ", что означало "Березняк-Исаев" или "Ближний Истребитель".
КОНСТРУКЦИЯ
БИ-1 - цельнодеревянный одноместный свободнонесущий моноплан с убирающимся шасси и закрытой кабиной.
ФЮЗЕЛЯЖ: фанерный полумонокок, оклеенный полотном. В носовой части размещено вооружение, а под ним - баллоны с горючим и сжатым воздухом. Далее - кабина пилота, закрытая сдвижным фонарём и защищённая передней и задней бронеплитами толщиной 5,5 мм. а так же лобовым бронестеклом. За ней стояли баллоны с окислителем и ещё два баллона со сжатым воздухом. В крайнем заднем отсеке фюзеляжа размещался двигатель, укреплённый на сварной раме из стальных труб.
КРЫЛО: многолонжеронное деревянное с коробчатыми лонжеронами и фанерной обшивкой, подкреплённой стрингерами. Вдоль задней кромки на шарнирах подвешены металлические посадочные щитки и элероны с дюралевым каркасом и полотняной обшивкой. Левый элерон снабжён триммером.
ОПЕРЕНИЕ: также деревянное с обшивкой из фанеры. Интересной особенностью машины являлись небольшие круглые дополнительные кили, укреплённые на концах стабилизатора. Они были установлены после продувок макета самолёта в аэродинамической трубе для улучшения путевой устойчивости.
ДВИГАТЕЛЬ: ракетный однокамерный типа Д-1-А-1100, что означало "двигатель первый азотнокислый с тягой 1100 кгс." Из названия видно, что окислителем являлась концентрированная азотная кислота, а горючим служил керосин. Поскольку в контакте с кислотой он мгновенно вспыхивал, для безопасности их ёмкости разнесли по фюзеляжу: баки с горючим установили перед кабиной, а с окислителем - сзади, за бронеспинкой.
Первоначальным проектом силовой установки предусматривалась турбонасосная подача топливных компонентов, но затем для ускорения работ остановились на более простой - вытеснительной, то есть горючее и окислитель подавались в двигатель под давлением воздуха, сжатого до 145 атмосфер. При этом все баки пришлось делать в виде массивных сварных баллонов из никелированной стали толщиной 3 мм. Двигатель расходовал до 6 кг. топлива в секунду, поэтому его запасов хватало для работы в течении 3-5 минут в зависимости от развиваемой тяги. Этого было достаточно, чтобы взлететь, набрать высоту и атаковать вражеский бомбардировщик.
ШАССИ: трёхстоечное с хвостовой опорой. Основные стойки убирались с помощью пневмосистемы в ниши на нижней поверхности крыла и закрывались дюралевыми створками. Хвостовая опора неубирающаяся, а его стойка была закрыта большим плоским обтекателем. Зимой колёсное шасси можно было заменить на лыжное, при этом возможность его уборки сохранялась.
ВООРУЖЕНИЕ: устанавливалось не на всех экземплярах машины. Штатный комплект вооружения состоял из двух автоматических пушек "ШВАК" калибра 20 мм. установленных на деревянном лафете под съёмной металлической крышкой в верхней передней части фюзеляжа, перед кабиной. Боекомплект пушек был очень мал, всего по 45 снарядов на каждую, но это не удивительно, если учесть, что самолёт рассчитывался всего на одну атаку в боевом вылете. С учётом скорострельности пушек "ШВАК", составлявшей 800 выстрелов в минуту, 45 снарядов могло хватить на ведение огня в течении примерно 3-4 секунд.
МОДИФИКАЦИИ
- БИ-1
Первый прототип без вооружения. Под носовой частью фюзеляжа крепился буксировочный крюк. В ходе испытаний в качестве планера площадь руля направления была увеличена для повышения его эффективности на малых скоростях, а киль и стабилизатор для повышения жёсткости конструкции соединили между собой диагональными раскосами.
- БИ-2
Второй опытный экземпляр с двигателем Д-1-А-1100, вооружением и фотопулемётом для контроля результатов стрельбы. Испытывался на лыжном шасси. Лётных испытаний вооружения не проводилось. Третий и четвёртый экземпляры выглядели аналогично.
- БИ-ВС ("Войсковая серия")
Серийный образец. Отличался наличием радиостанции РСИ-4 и небольшой бомбовой кассеты под фюзеляжем для 10 мелких осколочных бомб с дистанционными взрывателями. Предполагалось, что истребитель, израсходовав боекомплект пушек, сможет на высокой скорости пролететь над строем бомбардировщиков и высыпать на них эти бомбы, чтобы причинить врагу дополнительный ущерб. Ни один БИ-ВС не был достроен.
- БИ-5 и БИ-6
Самолёты с новым двигателем Исаева РД-1, оснащённым электродуговым запалом для более надёжного воспламенения топлива и регулируемыми "запирающими" форсунками для экстренной остановки. Вооружение отсутствовало. Прочность киля и стабилизатора была повышена, что позволило отказаться от раскосов между ними. Оба прототипа испытывались только в планерном варианте, без включения двигателей, при этом БИ-5 летал с лыжным шасси, а БИ-6 - с колёсным.
- БИ-ПВРД
Самолёт с комбинированной силовой установкой, состоящей из ракетного двигателя РД-1 и двух прямоточных воздушно-реактивных двигателей И.А. Меркулова ДМ-4, укреплённых на концах крыла. Он предназначался только для испытаний в аэродинамической трубе, поскольку не был решён вопрос размещения топлива для ПВРД, а установка дополнительных топливных баков потребовала бы коренной переделки машины. Судя по бортовому номеру "6", вероятно, БИ-ПВРД был сделан на базе шестого прототипа.
- БИ-7
Последний летавший прототип, проходивший испытания в январе-марте 1945 года. Конструктивно аналогичен БИ-5.
По некоторым данным, существовали ещё два прототипа БИ-8 и БИ-9, но почти ни какой информации о них пока не найдено. Известно только, что на лётные испытания они не передавались, а возможно, и не были закончены в постройке.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
Истребитель "БИ" так и не удалось ввести в эксплуатацию, поэтому здесь будет описана драматическая история постройки и испытаний этой машины.
Эскизный проект истребителя "БИ" был сделан в начале лета 1941 года всего за 12 дней. 9 июля его послали на рассмотрение в Кремль. В сопроводительном письме указывалось, что на детальную проработку проекта и постройку прототипа требуется, как минимум, три месяца. Вскоре вышло постановление Государственного комитета обороны, подписанное Сталиным, в котором проект был одобрен, разработчикам выделялось всё необходимое, но прототип предписывалось сдать через 35 дней!
Поскольку перечить Сталину ни кто не решился, коллективу КБ и опытного завода пришлось буквально перейти на казарменное положение и работать круглосуточно с короткими перерывами на сон. На изготовление бумажных рабочих чертежей не было времени, поэтому их вычерчивали прямо в заводском цеху на листах фанеры, из которых тут же вырезали заготовки деталей.
35-дневный срок выдержать всё же не удалось, но уже через 40 дней готовый прототип был представлен. Такие темпы работ, да ещё по абсолютно новой, уникальной машине, являлись просто фантастическими и небывалыми в истории мировой авиации. Вдвойне удивительно, что самолёт, сделанный в такой спешке, оказался в целом удачным.
1-го сентября ракетный перехватчик БИ-1 отправили на аэродром. Это был самолёт очень малых размеров и чистых аэродинамических форм. В первых полётах он стартовал на буксире за бомбардировщиком Пе-2, после набора высоты отцеплялся и совершал посадку "по-планерному". Согласно отчёту лётчика-испытателя Б.Н. Кудрина, БИ-1 в качестве планера оказался устойчивым, хорошо управляемым, пилотировать его было легко и приятно, почти ни каких доработок не требовалось.
Наземные тесты силовой установки давали меньше поводов для оптимизма. Работа с азотной кислотой была очень сложна и опасна. Даже капля этой жидкости при попадании на кожу вызывает ожёг, кроме того, она активно разъедала баки, трубопроводы и уплотнения.
Тем не менее на октябрь намечалось начало лётных испытаний самолёта с работающим двигателем, но этим планам помешала война. Германские войска стремительно наступали, приближаясь к Москве. 16 октября Народный комиссариат авиационной промышленности принял решение о срочной эвакуации КБ Болховитинова и его опытного завода, а так же всего что было связано с программой "БИ", на Урал. Это заставило на долго прервать испытания.
На новом месте создатели реактивного истребителя разместились в наскоро сколоченных деревянных бараках в посёлке Билимбай под Свердловском (современный Екатеринбург). В январе 1942 года после монтажа самого необходимого оборудования и несмотря на 40* морозы, работы возобновились. Новым лётчиком-испытателем взамен заболевшего Кудрина стал Григорий Яковлевич Бахчиванджи.
Приближался момент первого "ракетного" старта, но 20-го февраля во время очередной "прогонки" двигателя на наземном стенде в камере сгорания произошёл взрыв. К счастью, ни кто серьёзно не пострадал, но выяснение и устранение причины аварии снова отодвинуло начало полётов. В апреле БИ-1 доставили на Свердловский аэродром Кольцово. Именно там 15 мая 1942 года капитан Бахчиванджи поднял в воздух первый в СССР и второй в мире (после немецкого Ме-163) истребитель на ракетной тяге. Полёт продолжался всего три минуты, но это было знаменательное событие. В отчёте Государственной комиссии по испытаниям говорилось: "Взлёт и полёт самолёта БИ-1 с ракетным двигателем, впервые применённым в качестве основного двигателя самолёта, доказал возможность практического осуществления полёта на новом принципе, что открывает новое направление развития авиации".
Радость создателей машины не была омрачена даже тем, что при планировании на посадку Бахчиванджи, ранее никогда не летавший на БИ-1, слегка ошибся с выравниванием и подломил шасси. Поломку сочли незначительной и легко устранимой.
Долгожданный успех вдохновил руководство страны. Было принято решение о постройке ещё двух прототипов уже с вооружением, а также не большой серии в 30 машин для войсковых испытаний в строевых частях. Но БИ-1 больше не летал, поскольку вскоре выяснилось, что за время многочисленных наземных проб двигателя, пары азотной кислоты разъели конструкцию машины, и она потеряла прочность.
Между тем, боевые действия на фронтах Великой Отечественной войны показали, что Советская истребительная авиация способна бороться с вражескими бомбардировщиками и без применения ракетных перехватчиков. Это отразилось на темпах работ: от создателей "БИ" уже не требовали "авральной" спешки, а потому второй и третий прототипы были готовы только к концу 1942 года.
10 января 1943 года Бахчиванджи выполнил на БИ-2 второй ракетный полёт, 12 января подключившийся к испытаниям лётчик К.А. Груздев совершил третий полёт. Как и первый полёт, он закончился поломкой шасси на посадке. Пилот не пострадал, но самолёт исключили из программы испытаний. Бахчиванджи продолжил облётывать третий экземпляр. В шестом полёте 21 марта он установил мировой рекорд скороподъёмности - 160 метров в секунду. К сожалению, из-за секретности этот рекорд так и не был официально зарегистрирован на международном уровне.
На 27 марта был намечен седьмой полёт с целью достижения и замера максимальной скорости, которую способна развить машина. Он оказался роковым как для лётчика, так и для всей программы "БИ". Сразу после отключения двигателя, когда скорость БИ-3 была наивысшей, истребитель вдруг опустил нос, перешёл в крутое пикирование и через несколько секунд врезался в землю. Раздался мощный взрыв....
Причина катастрофы долго оставалась невыясненной. Одни предполагали отказ системы управления, другие - внезапную потерю сознания лётчиком, но всё это были лишь домыслы. Большинство же склонялось к тому, что по мере приближения к звуковому барьеру с самолётом начинает происходить нечто неведомое, но как с этим бороться ни кто не знал, поскольку аэродинамика трансзвуковых скоростей была ещё совсем неизученной.
И только к концу года, после запуска первой в СССР высокоскоростной аэродинамической трубы Т-106 и продувки в ней макета "БИ", учёные узнали об эффекте затягивания в пикирование самолётов с прямым крылом и "дозвуковым" профилем на скоростях свыше 800 км/ч. Тогда стало ясно, что для таких режимов полёта аэродинамическая схема Советского реактивного "первенца" не пригодна.
В результате постройка войсковой серии была прекращена, хотя примерно 20 самолётов уже находились в высокой степени готовности.
Прототипы с номерами от 4 до 7 "по инерции" всё-таки достроили для испытаний двигателя РД-1 и других исследований на относительно малых скоростях. В начале 1945 года лётчики Кудрин и Байкалов совершили на БИ-7 ещё два полёта, но при этом их скорость не превышала 600 км/ч. а скороподъёмность - 87 метров в секунду. В том же году все экземпляры "БИ" списали и отправили на слом. К сожалению, ни одного из них не сохранилось до наших дней, а в Монинском авиационном музее стоит натурный макет, который лишь в общих чертах воспроизводит внешний облик машины.
Карьера перехватчика "БИ" была короткой и не очень удачной. И хотя ему не нашлось места в строю, и лётчики не совершали на нём боевых подвигов, его безоговорочно можно отнести к самолётам-легендам, поскольку этот деревянный "малыш" открыл нашей авиации дверь в реактивную эру!
Ещё хочу добавить, что оба его создателя более не занимались постройкой самолётов, но зато достигли больших высот в ракетно-космической отрасли. А.Я. Березняк организовал ОКБ-155 (ныне ФГУП "Радуга"), ставшее ведущим Советским разработчиком крылатых и авиационных ракет, а А.М. Исаев был основателем конструкторского бюро ОКБ-2 по созданию ракетных двигателей.
Никаких документов по окраске прототипов истребителей "БИ" не сохранилось, поэтому, скорее всего, их окрашивали по стандартным камуфляжным схемам Советских ВВС 1940-х годов.
ОГРОМНОЕ СПАСИБО ЗА ВАШЕ ВНИМАНИЕ!!! Подписывайтесь, ставьте лайки, комментируйте!!! Дальше, интересней!!!
