Авиация и Время 1997 № 01 (21)
Шрифт:
Другой особенностью Ил-22 стала компоновка двигателей на самолете. После сравнительной оценки ряда вариантов была разработана оригинальная, до этого не встречавшаяся в практике мирового самолетостроения схема установки четырех ТРД на коротких пилонах в изолированных мотогондолах, разнесенных по размаху крыла и сильно вынесенных вперед относительно его передней кромки.[* Крепление двигателей на немецких реактивных самолетах было ферменным. (Прим. ред.).] Еще одной особенностью Ил-22 являлось его оборонительное вооружение. Резко возросшая по сравнению с бомбардировщиками Великой Отечественной войны скорость полета привела к появлению выходящих за пределы физических возможностей человека усилий, необходимых для перемещения оборонительных установок. Это потребовало применения в их конструкции специальных приводных устройств, а также размещения оборонительного вооружения и стрелков на самолете с учетом использования дистанционных систем управления. На Ил-22 для стрельбы вперед предназначалась неподвижная пушка НС-23. Спаренные пушки Б-20Э в подвижной башенной установке с электрическим приводом обеспечивали обстрел верхней полусферы. Со стороны хвоста самолет защищала кормовая установка КУ-3 с одной НС-23, оснащенная
Носовая часть фюзеляжа Ил-22
Пушка НС-23 на правом борту
Верхняя установка с пушками Б-20Э
Кормовая установка Ил-КУ-3 с пушкой НС-23
Для загрузки бомб массой 2500 и 3000 кг Ил-22 поднимался специальными домкратами
Бомбовое вооружение на Ил-22 предусматривалось размещать только на внутренней подвеске. Экипаж самолета состоял из пяти человек: двух пилотов, сидевших рядом, штурмана-бомбардира, стрелка-радиста, управлявшего огнем верхней пушечной установки, и кормового стрелка. Кабины экипажа были негерметизированы. Главные стойки шасси Ил-22 устанавливались на фюзеляже, поперечному сечению которого для увеличения колеи была придана форма горизонтального овала.
Разработка чертежей и постройка опытного Ил-22 шли очень быстрыми темпами. 24 июля 1947 г. летчики-испытатели В.К.Коккинаки и К.К.Коккинаки выполнили на нем первый полет. Он продолжался 19 минут и завершился весьма неприятным инцидентом - на пробеге лопнули покрышки колес: их резина оказалась непригодной для восприятия нагрузок при посадках тяжелых реактивных машин. Испытания Ил-22 продолжились с новыми колесами. Летчики отмечали простое управление самолетом на всех режимах полета, в том числе и с одним отключенным двигателем. Устойчивость машины по всем трем осям они оценивали положительно, а взлет и посадку считали простыми, /февраля 1948 г. экипаж В.К.Коккинаки выполнил взлет на Ил-22 с двумя стартовыми твердотопливными ракетами СР-2 тягой по 1500 кгс. Такой взлет тяжелого реактивного самолета выполнялся в СССР впервые.
Однако расчетные летные характеристики на Ил-22 получить не удалось. Причиной тому стали ТР-1. По формулярам, их взлетная тяга должна была составлять 1300 кгс, но на самолете двигатели были отрегулированы на заниженные обороты и развивали взлетную тягу по 940 кгс. Удельный расход топлива оказался завышенным, равным 1,27-1,35 кг/кгс-ч. Ресурс ТР-1 даже с пониженной тягой составлял всего 20 летных часов. В связи с нерасчетными характеристиками двигателей Ил-22, имевший нормальную взлетную массу 24000 кг, проходил заводские летные испытания со взлетной массой, не превышающей 20000 кг. Все это определило продолжительный разбег самолета, относительно небольшую дальность полета в 865 км и максимальную скорость 718 км/ч на высоте 7000 м вместо заявленной в проекте 800 км/ч. 25 февраля 1948 г. заводские испытания Ил-22 завершились, но из-за недоведенности ТР-1 было принято решение машину на госиспытания не передавать. Работы по Ил-22 прекратили, а самолет выставили в демонстрационном зале существовавшего в те годы Бюро новой техники МАП, где с особенностями его конструкции ознакомились ведущие специалисты отрасли.
Первоначально Ильюшин считал, что схема и вооружение Ил-22 могут быть положены в основу создания реактивного фронтового или, как тогда говорили, армейского бомбардировщика с максимальной скоростью 900 км/ч и дальностью полета около 2000 км. Сразу же после завершения проектирования Ил-22 С.В.Ильюшин приступил к исследованию схемы и параметров такого самолета. Работы велись в инициативном порядке, так как официальное задание получило КБ А.Н.Туполева.
Еще в ходе постройки Ил-22 Сергей Владимирович пришел к выводу, что замена четырех ТР-1 двумя двигателями ОКБ А.А.МикулинаАМ-ТКРД-01 с взлетной тягой по 3300 кгс, а также применение новой двухпушечной кормовой установки КУ-4 значительно улучшат характеристики самолета. Новый проект получил обозначение Ил-24 и был утвержден Ильюшиным 16 мая 1947 г. Однако в Министерстве авиапромышленности приняли решение о передаче опытных АМ-ТКРД-01 в ОКБ С.М.Алексеева, где Главный конструктор ОКБ-1 Б.В.Бааде предполагал установить их на фронтовой бомбардировщик "140" с крылом обратной стреловидности, который строился по официальному заданию МАП.
Летом 1947 г. в СССР запустили в лицензионное серийное производство английский ТРД с центробежным компрессором "Нин" - надежный, с большим ресурсом, развивающий взлетную тягу 2270 кгс. Это определило применение в проекте Ил-24 четы-рехтакихдвигателей. Однако расчеты показали, что такой вариант получается очень тяжелым: его взлетная масса возрастала до 28000 кг, и самолет мог бы использоваться только с бетонированных ВПП, которых тогда было немного.
В то время уже начались испытательные полеты Ил-22. Летчики сообщали, что конфигурация его носовой части себя не оправдывает: переплет фонаря значительно перекрывает переднюю и боковую зоны обзора,искривленные элементы остекления искажают реальную картину, на них возникают интенсивные солнечные блики. Выяснилось также, что принятое расположение верхней башни и ее прицельной станции привело к появлению дополнительных "мертвых" зон обстрела, по которым пушки могли вести огонь, но стрелок цели не наблюдал, так как линия прицеливания перекрывалась агрегатами самолета, например, крылом или фюзеляжем. Анализ всей информации о достоинствах и недостатках Ил-22 заставил Ильюшина со свойственной ему решительностью прекратить разработку фронтового бомбардировщика на основе схемы этого самолета и энергично начать проектирование другой машины аналогичного назначения. Так началось создание Ил-28.
Раскапотированный двигатель ТР-1, основная и передняя опоры шасси самолета Ил-22
Первый прототип Ил-28
Слагаемые успеха
Тщательное изучение опыта применения фронтовых бомбардировщиков в Великой Отечественной войне, результаты испытаний Ил-22 и прогнозирование условий боевой работы создаваемого самолета позволили сделать вывод, что на его летные характеристики и боевую эффективность значительное влияние может оказать принятая схема оборонительного вооружения. Сравнительный анализ различных вариантов показал, что с помощью одной только кормовой пушечной установки в сочетании с соответствующим маневром бомбардировщика можно эффективно отражать атаки современных истребителей со стороны задней полусферы и обеспечить надежную защиту машины. Однако для этого следовало увеличить скорость перемещения оружия и углы обстрела в вертикальной плоскости. Ильюшиным были составлены основные требования, которым должна была соответствовать новая кормовая пушечная установка, и бригада вооружения ОКБ начала ее разработку. Опыт, накопленный в ОКБ при работе над КУ-3 и КУ-4, позволил в кратчайшие сроки решить эту задачу и создать кормовую установку Ил-К6.
Возможность использования для защиты бомбардировщика только одной подвижной оборонительной установки и определила основные компоновочные особенности Ил-28. Таким образом, его проектирование началось "с хвоста".
При той же, что и на Ил-22 максимальной бомбовой нагрузке - 3000 кг, Ил-28 создавался под экипаж из трех человек: пилота, штурмана и кормового стрелка-радиста. Принимая решение отказаться от второго пилота, Ильюшин прежде всего учитывал сравнительно небольшую продолжительность полета фронтового бомбардировщика, которая была равна в среднем 2,0-2,5 часа и не превышала 4-х часов. Работу летчика в крейсерском полете предполагалось облегчить установкой автопилота. Экипаж Ил-28 размещался в передней и задней герметизированных кабинах. На малых высотах воздух в них нагнетался непосредственно скоростным напором, а с высоты 1700 м кабины изолировались от атмосферы, и воздух поступал через фильтры от компрессоров двигателей. Большая скорость полета Ил-28 потребовала принять специальные меры по обеспечению аварийного покидания. Рабочие места летчика и штурмана были оснащены катапультируемыми вверх креслами. Стрелок-радист в аварийной ситуации мог воспользоваться нижним входным люком, откинутая крышка которого защищала его от действия воздушного потока в момент отделения от самолета. Штурман находился в катапультируемом кресле в период взлета, посадки и воздушного боя. При работе с прицельной и бомбосбрасывающей аппаратурой он занимал место на другом сиденье, расположенном по правому борту самолета. Для удобства ведения огня и слежения за целью сиденье стрелка перемещалось по вертикали одновременно с перемещением оружия.
Принятая схема оборонительного вооружения и состав экипажа позволили резко уменьшить геометрические размеры Ил-28 по сравнению с Ил-22: новый самолет стал почти на 3,5 м короче, а площадь его крыла уменьшилась на 13,7 кв.м. Соответственно уменьшилась и масса планера, что позволило применить силовую установку из двух ТРД "Нин". От ТР-1 они отличались прежде всего высокой надежностью и на 25-30% меньшим удельным расходом топлива, однако имели и существенный недостаток - больший мидель. Последнее обстоятельство, а также стремление проектировщиков максимально удалить воздухозаборники двигателей от поверхности земли для предотвращения засасывания посторонних предметов с грунтовых ВПП привели к отказу от пилонного размещения двигателей и к установке их в мотогондолах, плотно прижатых к нижней поверхности крыла. Для получения необходимой центровки двигатели компоновались в передних частях мотогондол. Большой диаметр центробежного компрессора и сравнительно малый диаметр выхлопного сопла этого ТРД позволили относительно легко решить и другую, весьма важную для фронтового бомбардировщика проблему, связанную с обеспечением широкой колеи шасси и уборки главных стоек с большими колесами. Крепившиеся к силовому шпангоуту мотогондол стойки с помощью простейшего механизма, впервые примененного еще на штурмовике Ил-10, в процессе уборки поворачивались на 90', и колеса укладывались плашмя в пространство позади компрессора под выхлопной трубой.
Конструкция Ил-28 имела ряд особенностей, связанных со значительно большей, чем у Ил-22, максимальной скоростью полета, а также с тем, что новый бомбардировщик рассчитывали использовать главным образом с прифронтовых аэродромов и в сложных метеоусловиях. Его прямое крыло было скомпоновано из новых скоростных профилей СР-5с, разработанных в ЦАГИ под руководством Я.М.Серебрийского и М.В.Рыжковой. При сохранении такой же, как и на Ил-22, относительной толщины, равной 12%, новое крыло обеспечило достижение максимальной скорости полета М=0,82 на высотах 7000-8000 м без существенного изменения характеристик устойчивости и управляемости. Снабженное простым однощелевым закрылком, это крыло обеспечило и хорошие взлетно-посадочные характеристики, необходимые для базирования на, малоподготовленных грунтовых аэродромах с ограниченной длиной ВПП. Конструкторы предусмотрели также возмож-; ность применения на Ил-28 твердотопливных стартовых ускорителей ПСР-1500-15 тягой 1600 кгс и временем действия 13с, сбрасываемых после отрыва самолета от земли.