Советские авиационные конструкторы - Александр Пономарев

Напомним, что одним из первых задании конструкторскому бюро под руководством П. О. Сухою еще в 1939 г. стала разработка высотного истребителя-перехватчика. Этот самолет, получивший наименование Су-1, вышел на летные испытания в 1940 г. Машина имела деревянный фюзеляж и цельнометаллическое крыло. Силовая установка состояла из одного двигателя водяного охлаждения и двух турбокомпрессоров, предназначенных для обеспечения большей высоты полета. Вооружен самолет был пушкой калибра 20 мм и двумя пулеметами калибра 7,62 мм. Потолок самолета должен был достигать 12 500 м, а максимальная скорость полета на высоте 10000м - 640 км/ч (заметим, что ни один боевой самолет того времени не имел такой скорости). В начале летных испытаний эта скорость была достигнута, но из-за недоведенности турбокомпрессоров испытания не удалось закончить. Во время эвакуации в 1941 г. самолет Су-1 был поврежден, и работы по нему не возобновлялись. На смену Су-1 пришел самолет Су-3, отличавшийся от своего предшественника тем, что имел крыло иного профиля, к тому же уменьшенное по размаху и площади. Однако, как и на Су-1, турбокомпрессоры при летных испытаниях работали ненадежно, и самолет, несмотря на то что была достигнута максимальная скорость полета 638 км/ч на высоте 10 000 м, серийно не строился.

Как это нередко бывает в технике, желание получить лучшие летно-технические данные приводило к использованию недостаточно проверенных силовых установок. Так случилось и в данном случае, хотя установка на двигателе турбокомпрессоров была единственной возможностью, обеспечивающей достижение высокого потолка, так как в этом случае сохранялась мощность поршневого двигателя на высоте. Из-за ненадежной работы турбокомпрессоров подобная неудача постигла и фронтовой истребитель Су-7, который был построен на базе самолета-штурмовика. В качестве силовой установки проектировалось применение двигателя АШ-71Ф с двумя турбокомпрессорами ТК-3, которые позволяли достигнуть потолка 12 000 м, но их недоведенность вынудила прибегнуть к установке другого, менее мощного двигателя, и летные данные самолета с этим двигателем оказались невысокими.

Переход к реактивной авиации характеризовался многочисленными попытками применить различные, и прежде всего комбинированные, силовые установки. П. О. Сухой, как и другие конструкторы, также искал пути наиболее рационального применения реактивных двигателей. В частности, в 1944 г. на экспериментальном самолете-истребителе Су-7 с двигателем АШ-82ФН с турбокомпрессорами ТК-3 был установлен ракетный ускоритель РД-1. Это жидкостный ракетный двигатель конструкции В. II. Глушко, начало создания которому было положено в Ленинграде в газодинамической лаборатории (ГДЛ), организованной Н. И. Тихомировым и подчиненной Военному научно-исследовательскому комитету. Лаборатория размещалась в здании Адмиралтейства, а стендовые испытания проводились в Петропавловской крепости, в одном из ее равелинов, который до Великой Октябрьской социалистической революции являлся местом заключения революционеров.

Самолет Су-7 с ускорителем проходил летные испытания до конца 1945 г., т. е. уже после войны. Основная задача этих испытаний заключалась в отработке двигателя РД-1 и определении, на сколько при включенном ускорителе повышается максимальная скорость самолета. Было установлено, что при включении ускорителя на высоте 6300 м максимальная скорость самолета увеличивается на 91 км/ч.

По отзывам летчиков-испытателей, самолет отличался хорошими пилотажными свойствами и был прост в управлении. Применение жидкостного ракетного двигателя, не нуждающегося в кислороде окружающего воздуха, позволило увеличить потолок машины почти до 13 000 м. Тем не менее ЖРД, как известно, не получили широкого применения на самолетах, так как двигатель этого типа наиболее целесообразно использовать на больших высотах и больших скоростях, типичных для ракет, которые летят за пределами атмосферы, где практически отсутствует кислород.

Также экспериментальным самолетом с комбинированной силовой установкой являлся Су-5 (И-107), Проектирование его началось в 1944 г. Это был одноместный моноплан цельнометаллической конструкции с однолонжеронным крылом и фюзеляжем типа "монокок". Комбинированная силовая установка состояла из поршневого двигателя ВК-107А мощностью 1650 л. с. и компрессорного воздушно-реактивного двигателя, который в какой-то степени был прообразом современных воздушно-реактивных двигателей, но без камер сгорания и без самого основного в современном двигателе - газовой турбины. Включение воздушно-реактивного двигателя у земли увеличивало максимальную скорость самолета на 90 км/ч.

При летных испытаниях на самолете Су-5 была достигнута скорость 814 км/ч. Но эти же испытания показали, что для скоростного самолета, а тем более истребителя, применение комбинированной силовой установки (с отбором мощности на компрессор от поршневого двигателя) перспективы не имеет. На этом самолете уже были произведены некоторые конструктивные и аэродинамические усовершенствования, которые, однако, потребовали решения новых проблем научными институтами как в области аэродинамики, двигателестроения, так и в области создания современных материалов для постройки скоростных машин.

Создание турбореактивных двигателей позволило значительно повысить энерговооруженность самолетов и увеличить скорость полета. Как уже отмечалось, в начальной стадии работ по освоению и применению турбореактивных двигателей на отечественных опытных самолетах использовались образцы трофейных двигателей, которые имели большую массу, большой удельный расход топлива и относительно малую тягу.

Задание на постройку опытного реактивного самолета было выдано ОКБ П. О. Сухого еще в 1945 г., и началось проектирование самолета Су-9 с двумя турбореактивными двигателями РД-10 тягой по 900 кгс. Самолет представлял собой цельнометаллический среднеплан с фюзеляжем типа "монокок" и однолонжеронным прямым крылом. По своей компоновке машина была похожа на обычный самолет с поршневыми двигателями, Однако впервые в практике отечественного самолетостроения на нем были применены тормозной парашют для уменьшения пробега при посадке, бустерное управление для уменьшения усилия на ручке управления при больших скоростях полета и катапультируемое сиденье. Во время испытаний самолета, проводившихся до июля 1947 г., были установлены два стартовых ускорителя, позволявшие сократить длину разбега самолета при взлете. Применение ускорителей обеспечило сокращение на 45 - 50% длины разбега при взлете, а тормозной парашют уменьшал на 30% длину пробега при посадке. Самолет имел максимальную скорость полета на высоте 5000 м до 885 км/ч и потолок около 13 000 м. По отзывам летчиков-испытателей, самолет Су-9 был прост и удобен в пилотировании.