Данный самолёт вполне себе нормально летал и имел все шансы пойти в серию. Однако, опора на ЖРД была изначально временной мерой. Никто не знал, когда турбореактивный моторы будут доведены до нормального состояния в плане надёжности, и если бы этот процесс затянулся этот и подобные ему ракетопланы имели все шансы стать основой ранней реактивной авиации. Однако с турбореактивными двигателями проблем не возникло и ракетопланы так и остались боковой ветвью эволюции реактивных самолётов – интересной, но никому особо не нужной.
Двигательная установка: контекст разработки
Сердцем любого летательного аппарата является силовая установка. В послевоенный период советская авиационная промышленность столкнулась с серьёзной дилеммой: копирование мощного и отработанного немецкого жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) «Вальтер» требовало специфических компонентов топлива, промышленное производство которых в СССР ещё не было налажено. Параллельно велись собственные отечественные разработки в этой области.
К середине 1940-х годов в стране сформировались три ключевых конструкторских бюро, специализировавшихся на создании ЖРД: коллективы под руководством Л.С. Душкина, В.П. Глушко и А.М. Исаева. Душкин разработал наиболее мощные для того времени двигатели: Д-1А-1100 с тягой 1100 кгс для самолёта «БИ» (1942 г.) и РД-2М тягой 1400 кгс для проекта «302» (1944 г.). Однако надёжность этих агрегатов оставляла желать лучшего. Исаев занялся модернизацией Д-1А-1100, повысив его ресурс до одного часа и улучшив эксплуатационные характеристики. Под обозначением РД-1М двигатель успешно прошёл государственные испытания в 1945 году. Глушко, в свою очередь, создал ускоритель РД-1 тягой 300 кгс для установки на истребители Як-3 и Ла-7, а также разработал на его базе трёх- и четырёхкамерные ЖРД тягой 900 и 1200 кгс, которые, однако, не получили дальнейшего развития.
Инновационное решение: двухкамерный двигатель РД-2М3В
Тем временем в НИИ-1 НКАП под руководством Душкина был создан ЖРД РД-2М3В. Эта силовая установка отличалась насосной подачей топлива и работала на паре «керосин — азотная кислота». Ключевой особенностью двигателя стала двухкамерная компоновка: основная камера тягой 1100 кгс и вспомогательная — 300 кгс. Такая схема позволяла использовать максимальную суммарную тягу при взлёте и наборе высоты, а затем отключать основную камеру и продолжать горизонтальный полёт, поиск цели и атаку на экономичном режиме малой камеры. Это существенно повышало продолжительность полёта и экономию топлива. Подобное решение было особенно актуально, поскольку традиционное дросселирование тяги ЖРД на больших высотах, где не требовалась максимальная мощность, представляло значительные технические сложности.
Изначально РД-2М3В планировалось установить на ракетный перехватчик «Малютка», задание на разработку которого было выдано Н.Н. Поликарпову ещё в 1944 году. Однако скоропостижная кончина авиаконструктора прервала реализацию этого проекта.
На государственных испытаниях в мае 1945 года РД-2М3В продемонстрировал следующие характеристики: суммарная взлётная тяга — 1500 кгс, номинальная — 1250 кгс, минимальная — 500 кгс. При работе только малой камеры показатели составляли 300 кгс (макс.) и 100 кгс (мин.). Удельная тяга на 1 кг топлива при совместной работе камер или на максимуме малой камеры достигала 200 кгс. Масса двигателя со всеми агрегатами — 224 кг. Планировалось выпустить 30 комплектов РД-2М3В: первый экземпляр — к 10 марта, последний — к 10 августа 1946 года. Производство поручили заводу № 165 в кооперации с другими предприятиями, а сборку и контрольные испытания — НИИ-1.
Политический контекст и формирование планов опытного самолётостроения
Формирование нового плана опытного самолётостроения для НКАП проходило в условиях кадровых перестановок: в феврале 1946 года министерство возглавил М.В. Хруничев вместо А.И. Шахурина. Смена руководства ВВС (К.А. Вершинин вместо А.А. Новикова) произошла лишь в марте, поэтому в этот переходный период военное командование фактически было отстранено от принятия ключевых решений.
Казалось бы, утверждение нового плана для МАП прошло успешно, однако вскоре разразился внутриведомственный скандал. В это время в НИИ-1 уже велись работы по экспериментальному самолёту с ЖРД конструкции инженера И.Ф. Флорова (в ряде документов главным конструктором фигурирует В.Ф. Болховитинов).
Этот проект стартовал за два года до описываемых событий: постановлением ГОКО № 5201 от 18 февраля 1944 года Институту реактивной техники НИИ-1 (бывший ГИРД А.Г. Костикова), переданному в состав НКАП, было поручено заниматься разработкой реактивных двигателей. Возглавил институт бывший начальник НИИ ВВС П.И. Фёдоров, его заместителем стал В.Ф. Болховитинов — создатель самолёта «БИ».
Новые руководители НИИ-1 проявляли живой интерес к самолётостроению. Помимо основных работ по ЖРД Исаева и Душкина, а также ТРД А.М. Люльки, было принято решение о постройке экспериментального самолёта по совместному проекту Болховитинова и Флорова. Задание утвердило 18-е Главное управление НКАП, отвечавшее за развитие реактивной техники.
Проектные характеристики и задачи исследований
Предполагалось построить два варианта машины: один с двигателем Исаева («4302»), другой — с двигателем Душкина («4303»). При полётной массе 2320 кг и 2350 кг соответственно, расчётные характеристики выглядели впечатляюще:
- Максимальная скорость у земли: 1010 км/ч (М=0,82) и 1040 км/ч (М=0,85);
- На высоте 5000 м: 1015 км/ч (М=0,88) и 1050 км/ч (М=0,91);
- На высоте 15 000 м: 1050 км/ч (М=0,99) и 1090 км/ч (М=1,03);
- Время набора высоты 15 000 м: 2 мин 22 с и 1 мин 42,4 с;
- Практический потолок: 18 850 м и 19 750 м;
- Продолжительность полёта: до 46 минут.
Оба аппарата предназначались для комплексных исследований: как самих ЖРД, так и аэродинамики сверхзвуковых скоростей. Особое внимание уделялось изучению распределения давления по профилю крыла и величине нагрузок в зоне волнового кризиса. Планировалось построить шесть экземпляров: два первых — для подготовки лётного состава, остальные — для проведения экспериментальных работ. Поскольку собственных производственных мощностей у института не хватало, планеры изготавливались на Горьковском авиазаводе № 21 им. Серго Орджоникидзе (тип 47). К 1 января 1946 года рабочие чертежи были готовы, и самолёты запустили в производство. Первые две машины планировалось вывести из сборочного цеха уже в марте.
Ведомственные разногласия и экспертная оценка
Однако новое руководство авиационной промышленности негативно восприняло проект, посчитав, что НИИ-1 занимается несвойственной ему деятельностью. После выхода постановления Совнаркома в феврале 1946 года финансирование работ по самолёту Флорова было прекращено.
Разработчики не согласились с таким решением. Новый начальник НИИ-1 Я.Л. Бибиков и Болховитинов направили обращение непосредственно И.В. Сталину, сообщив, что к 1 апреля 1946 года первый лётный экземпляр готов примерно на 70%, и при продолжении работ к 1 июля самолёт может выйти на лётные испытания. Заместитель председателя Совета Министров СССР Н.А. Вознесенский, курировавший авиацию после опалы Маленкова, поручил Хруничеву и Вершинину разобраться в ситуации и представить предложения. У Хруничева возникло негативное отношение к «жалобщикам», однако он был вынужден отреагировать на поручение.
Главком ВВС маршал авиации К.А. Вершинин, придерживавшийся научного подхода к перспективным разработкам, был обижен тем, что план опытного самолётостроения утвердили без согласования с военными. Вместе с главным инженером ВВС генерал-полковником И.В. Марковым он поддержал разработчиков:
«Экспериментальный самолёт в варианте истребителя-перехватчика конструкции т. Флорова, строящийся в НИИ-1 МАП, представляет несомненный интерес, так как по своим проектным данным значительно превосходит по скорости и скороподъёмности имеющиеся в постройке боевые истребители. Постройка и испытание этого самолёта обеспечат разработку мероприятий по дальнейшему повышению скоростей боевых машин… Считаю необходимым предоставить НИИ-1 МАП возможность завершить работы и провести лётные испытания в 1946 году».
Хруничев занял жёсткую позицию:
«Согласно Вашего указания по письму тт. Бибикова и Болховитинова докладываю, что заявленные данные экспериментального самолёта НИИ-1 с ЖРД вызывают сомнения. Для проверки реальности этих данных назначена высококвалифицированная комиссия из специалистов министерства…».
В комиссию под председательством профессора И.В. Остославского вошли: главный конструктор ОКБ-155 А.И. Микоян, начальник отдела ЦАГИ В.Н. Матвеев, начальник группы 7-го ГУ МАП И.В. Локтев и начальник отдела 8-го ГУ МАП В.В. Яковлевский. К началу июня 1946 года комиссия представила заключение:
«…максимальная скорость самолёта составит 900–950 км/ч вместо заявленных 1000–1100 км/ч, а потолок будет ограничен высотой 12 000–13 000 м вместо 20 000 м вследствие отсутствия гермокабины. Продолжительность полёта, заявленная в письме как 46 минут, по оценке комиссии, не превысит 5 минут».
Эксперты исходили из того, что аэродинамическая компоновка с прямым крылом, разработанная ещё в 1944 году, не позволяла достичь заявленных скоростных характеристик. Однако Флоров настаивал, что самолёт выполнен в полном соответствии с актуальными прочностными требованиями и с применением скоростных профилей крыла, рекомендованных ЦАГИ. Конструктор подчёркивал, что более свежих рекомендаций от института не поступало. Несмотря на выводы комиссии, МАП получил указание достроить опытный экземпляр «4302» и провести его испытания.
Реорганизация НИИ-1 и судьба проекта
Жалоба Бибикова и Болховитинова имела быстрые последствия. На коллегии МАП в сентябре 1946 года Хруничев подверг резкой критике руководство НИИ-1 и потребовал переориентировать деятельность института на научную, а не практическую работу. Министр приказал вывести из его состава конструкторские группы и перевести их на самостоятельную производственно-экспериментальную базу.
Начальником НИИ-1 назначили М.В. Келдыша. В структуре института остались три коллектива: ОКБ-1 Л.С. Душкина, ОКБ-2 А.М. Исаева и ОКБ-3 М.М. Бондарюка, а также отдел пороховых ускорителей. Распоряжением Хруничева было расформировано КБ И.Ф. Флорова: персонал вместе с производственной базой передали конструктору Бисновату.
В таком виде НИИ-1 просуществовал ещё год, и в 1948 году был включён в состав ЦИАМ, куда перевели КБ Душкина и Бондарюка. С согласия Исаева его бюро вошло в состав НИИ-88 Министерства Вооружений, где занялось разработкой ЖРД для зенитных ракет.
Лётные испытания и техническое описание
К осени 1946 года лётный экземпляр планера машины И.Ф. Флорова (копия первого экземпляра без двигателя) был готов к испытаниям и перевезён в ЛИИ. Лётный образец с двигателем Исаева находился на завершающей стадии сборки. Под давлением военных МАП был вынужден продолжать подготовку «4302» к испытаниям в ЛИИ. Однако в силу всех вышеописанных обстоятельств работы велись далеко не в том объёме, как планировалось изначально.
Полёты проводились в 1947 году. Всего было выполнено 20 вылетов, из них 19 — в безмоторном варианте (планер). Дальнейшего развития тема не получила: к тому времени достижение высоких скоростей стало возможным на самолётах с турбореактивными двигателями, которые представляли более перспективное направление.
Конструкция самолёта «4302»:
- Одноместный экспериментальный цельнометаллический моноплан;
- Прямое крыло постоянного сечения по размаху, без поперечного V;
- Для улучшения поперечной устойчивости концевые части крыла («ласты») отогнуты вниз на 45°;
- Профиль крыла — ЦАГИ 13145, ламинарный, относительной толщиной 13%;
- Фюзеляж сигарообразной формы, круглого сечения, максимальный диаметр — 1150 мм;
- В носовой части снизу установлен буксировочный замок для безмоторного взлёта на буксире;
- Горизонтальное оперение — свободнонесущее, с круглыми шайбами, дополняющими вертикальное оперение;
- Киль конструктивно объединён с фюзеляжем;
- Обшивка всех рулей и элеронов — металлическая.
Шасси — наиболее сложное устройство самолёта:
- Для первых полётов использовалось временное неубирающееся шасси (трёхстержневая пирамида) с колёсами от Ла-5;
- В дальнейшем установлена посадочная лыжа, хвостовая пятка и сбрасываемая тележка;
- Посадочная лыжа — дюралевая, клёпаная, с наружным кожухом из нержавеющей стали; в средний профиль вклепаны два гнезда для штырей тележки;
- Трёхколёсная взлётная тележка сварена из двух взаимоперпендикулярных стальных труб;
- Основные колёса 650×200 мм с двухкамерными дисковыми тормозами; передние сдвоенные колёса 400×150 мм с гидравлическим демпфером «Шимми»;
- Сцепление тележки с лыжей осуществлялось запорными крюками; для уменьшения пробега после сброса на тележке смонтирована тормозная система;
- Сброс тележки производился одновременно с уборкой посадочной лыжи (поджатием к фюзеляжу); лыжа оснащена гидроамортизатором.
Лётно-технические характеристики:
- Размах крыла, м – 6,932
- Длина, м – 7,152
- Высота, м – 3,06
- Максимальная взлётная масса, кг – 2398
- Тип двигателя – 1 ЖРД А.М. Исаева
- Тяга, кгс – 1 × 1100
- Максимальная скорость, км/ч – 520
- Экипаж, чел – 1
Официальная группа сайта Альтернативная История ВКонтакте
Телеграмм канал Альтернативная История
Читайте также:
👉 Подписывайтесь на канал Альтернативная история ! Каждый день — много интересного из истории реальной и той которой не было! 😉