Авиация Красной армии
Шрифт:
8
РЕАКТИВНЫЕ САМОЛЕТЫ
В 20-х гг. авиационная наука начала изучение возможности использования реактивных двигателей на самолетах. Первое применение реактивный двигатель нашел в качестве ускорителя для взлета самолета аппарата или для временного увеличения его скорости в полете. Такими ускорителями стали ТТУ – твердотопливные ускорители (пороховые ракеты), как конструктивно самые простые и наиболее изученные к тому времени. Впервые планер, оснащенный пороховыми ускорителями, взлетел в Германии в 1928 г., в 30-х гг. работы в этом направлении велись в СССР, США, Англии и других странах.
Первый полет в Советском Союзе самолета У-1 с ТТУ состоялся в мае 1931 г., после чего начались исследования возможности оснащения ускорителями тяжелого бомбардировщика ТБ-1. В 1933 г. на ТБ-1 устанавливались
В отличие от ТТУ довольно широкое распространение в советской авиации получили жидкостные ракетные двигатели (ЖРД), работающие на жидких компонентах топлива (горючее и окислитель). Работы по применению ЖРД начались в 30-х гг. в Газодинамической лаборатории в Ленинграде и развивались в двух направлениях: применение в качестве основного двигателя и в качестве ускорителя.
В качестве основного двигателя ЖРД устанавливались на ракетопланы (по терминологии того времени) РП-1, РП-2, РП-218 и РП-318, которые предполагалось использовать при полетах в стратосфере (на высотах 20–30 км и более). В 1941 г. началась разработка истребителя-перехватчика БИ-1 с ЖРД, а затем истребителей Р-114, РП С.П. Королева, «Малютка», «4302» и РМ-1. В качестве дополнительного ускорителя ЖРД применялись на самолетах с винтомоторной силовой установкой (ВМСУ), таких как И-4, Пе-2, Ла-5ВИ, Ла-7Р, Су-6/Су-7 и Як-ЗРД.
В конце 30-х гг. в качестве ускорителей стали применять прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ПВРД). Они входили в состав комбинированной силовой установки, где основной являлась ВМСУ, таких самолетов как ИБС, И-15бис, И-153, И-207, «Д», Як-7Б и ЛаГГ-3.
В 1938 г. был разработан проект первого в стране турбореактивного двигателя (ТРД) с тягой 500 кгс, к лету 1941 г. ТРД был готов на 70 %, но в условиях начавшейся войны все работы по нему прекратились.
С появлением в последние годы войны у немцев серийных реактивных самолетов (Me 163, Me 262, Ar 234) работы в этом направлении активизировались и у нас. В феврале 1944 г. Государственный Комитет Обороны принял решение об организации научно-исследовательского института, в котором сосредоточивались бы все научно-технические работы по реактивной технике. Начальником института был назначен П.И. Федоров, его заместителем В.Ф. Болховитинов. В этом институте были собраны ранее работавшие на различных предприятиях группы конструкторов реактивных двигателей во главе с М.М. Бондарюком, В.П. Глушко, Л.С. Душкиным, А.М. Исаевым, A.M. Люлькой и др. Постановление обязывало Наркомат авиационной промышленности в месячный срок представить конкретные предложения о постройке реактивных двигателей и реактивных самолетов. 22 мая 1944 г. ГКО принял еще одно постановление, наметившее широкую программу строительства реактивной авиационной техники, которая базировалась на научно-техническом заделе, созданном в предвоенные и военные годы.
На основе принятых решений в короткие сроки в Советском Союзе были развернуты работы по теоретическим, экспериментальным и опытно-конструкторским исследованиям различных направлений развития авиационных реактивных двигателей.
Самолеты с ЖРД
РП-1/РП-2
Осенью 1933 г. под руководством Сергея Павловича Королева, впоследствии главного конструктора ракетно-космических систем, началась разработка ракетопланов РП-1 и РП-2. Ракетопланы создавались на основе планера – «бесхвостки» конструкции Б.И. Черановского, но РП-1 оснащался ЖРД ОР-2 тягой 50 кгс разработки Фридриха Артуровича Цандера, а РП-2 – ЖРД РД-А тягой 85 кгс конструкции
РП-218
В 1936 г. под руководством С.П. Королева был разработан проект экспериментального ракетоплана РП-218. Экипаж из двух человек располагался в герметичной кабине спина к спине, силовая установка состояла из трех азотно-керосиновых двигателей ОРД-ЗОО-2 (ОРМ-70) конструкции Валентина Петровича Глушко с общей тягой 900 кгс.
Рассматривались два варианта старта РП-218: самостоятельный взлет ракетоплана с земли и подъем его на определенную высоту с помощью самолета-носителя ТБ-3 или путем буксировки с последующей отцепкой. Для облегчения взлета с земли предполагалось применить на ракетоплане твердотопливные ускорители с тягой 150 кгс.
Для варианта поднятия ракетоплана на буксире А.Я. Щербаков предложил новый метод буксировки, заключавшийся во введении между самолетом-буксировщиком и ракетопланом одного или нескольких промежуточных планеров («метод воздушной цепочки»), что позволяло поднимать ракетоплан на высоту до 10 км при полете буксировщика на высоте 4–5 км. Результаты работы по РП-218 легли в основу работ по созданию ракетоплана РП-318.
Характеристики РП-218-1: экипаж – 2 человека, силовая установка – 3 х ОРД-ЗОО-2 (ОРМ-70) суммарной тягой 900 кгс, площадь крыла – 7,2 м2, взлетный вес – 1600 кг, максимальная скорость – 850 км/ч, практический потолок – 9000-25 000 м.
РП-318-1
Ракетоплан РП-318-1 был создан на базе планера СК-9, который оснащался ЖРД ОРМ-65 тягой 175 кгс. После наземных отработок двигателя на лето 1938 г. были запланированы летные испытания ракетоплана.
Но тут началась волна репрессий, были арестованы и расстреляны начальник РНИИ И.Т. Клейменов и главный инженер РНИИ Г.Э. Лангемак. В марте 1938 г. по ложному доносу арестовали конструктора двигателей В.П. Глушко, а 27 июня 1938 г. – С.П. Королева.
Ведущим конструктором по РП-318-1 после ареста С.П. Королева был назначен А.Я. Щербаков. На ракетоплан установили азотно-кислотно-керосиновый двигатель РДА-1-150 конструкции Л.С. Душкина. С февраля 1939 г. по октябрь 1939 г. состоялось более 100 наземных огневых испытаний двигательной установки, в ходе которых отрабатывались системы двигательной установки и снимались ее характеристики. В свободном полете СК-9 испытывали еще в январе, при этом баки двигательной установки заполняли разным количеством топлива. Несмотря на возросший почти на 30 % полетный вес, планер сохранял высокие полетные качества.
В январе 1940 г. ракетоплан привезли на один из подмосковных аэродромов, где его начали готовить к полету. Первый полет РП-318-1 состоялся 28 февраля 1940 г. на буксире за самолетом Р-5. На высоте 2800 м летчик-испытатель отцепил ракетоплан от буксировщика, установил полетную скорость 80 км/ч и включил ракетный двигатель. Ракетоплан стал быстро набирать скорость и перешел в полет с набором высоты. На всем протяжении работы ракетного двигателя планер вел себя нормально – вибраций не ощущалось. 10 и 19 марта 1940 г. состоялось еще два успешных полета.
Характеристики РП-318-1: экипаж – 1 человек, силовая установка – РДА-1-150 тягой 100 кгс, размах крыла – 17 м и его площадь – 22 м2, длина – 7,44 м, вес пустого – 570 кг, взлетный вес – 700 кг, максимальная скорость – 160 км/ч.
БИ-1
Весной 1940 г. состоялось совещание, на котором главные конструкторы самолетов были проинформированы о новых перспективных силовых установках с реактивными двигателями различных типов, в основном с ЖРД и ПВРД. По всей видимости, причиной совещания послужили разведданные о существовании у немцев программы создания ракетного истребителя-перехватчика. После окончания войны стало известно, что с января 1939 г. в специальном «Отделе L» фирмы «Мессершмитт», куда из Немецкого планерного института перешел профессор А. Липпиш со своими сотрудниками, шла работа над объектовым истребителем-перехватчиком Me 163 с ЖРД. Помимо А. Липпиша над созданием ракетного перехватчика работали В. фон Браун и Э. Бахем.