Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг. - Дмитрий Соболев

Из-за очень большого расхода топлива самолёты с ЖРД не получили распространения. Но их создание и испытания продемонстрировали возможность полёта с помощью реактивной тяги, что явилось необходимым шагом к появлению реактивной авиации. Среди пионеров этого направления были C. П. Королёв и его единомышленники.

Ракетный самолёт Хейнкель Не 176.

Характеристики ракетопланов РП-1 и РП-318-1.

* Без лётчика и без двигателя.

Самолёт с крылом изменяемой площади

В 1930-е годы в авиации наблюдается резкое увеличение скорости полёта. Эффективным способом снижения аэродинамического сопротивления самолёта было уменьшение размеров крыла. Но это вело к росту нагрузки на его площадь и вызывало ухудшение взлётно-посадочных характеристик — увеличивалась длина разбега, росла посадочная скорость.

Таким образом, для скорости нужно было уменьшить площадь крыла, для взлёта и посадки — сделать её больше. Для решения этой непростой задачи некоторые изобретатели предложили использовать крыло, которое могло менять размеры в полёте за счёт увеличения его размаха или хорды.

В 1931 г. русский эмигрант Иван Махонин построил во Франции моноплан Мак-10 с раздвижным крылом телескопической конструкции. Выдвигаемые с помощью ручного привода консоли позволяли увеличить размах с 13 до 21 м, при этом площадь крыла возрастала в полтора раза. Самолёт испытывали несколько лет с разными двигателями, но изобретателю так и не удалось заинтересовать авиапромышленников.

Самолёт И. Махонина.

Когда Мак-10 только начинал проходить испытания, в СССР также приступили к проектированию самолёта с крылом изменяемой в полёте площади. Этот проект разработал выпускник Ленинградского института инженеров Гражданского воздушного флота Григорий Иванович Бакшаев. В отличие от Махонина, Бакшаев предлагал увеличивать не размах, а ширину крыла. Для этого из обтекателей по бокам фюзеляжа на основное крыло должны были выдвигаться внешние секции — по несколько на каждую консоль.

Свой проект Бакшаев переслал в Государственный комитет по делам изобретений. Он привлёк внимание, и в конце 1931 г. самолёт с раздвижным крылом включили в план опытных работ по авиастроению на 1932–1934 гг. под обозначением У-3 бис. Это должна была быть двухместная учебно-боевая машина деревянной конструкции с мотором воздушного охлаждения М-48 мощностью 200 л. с., вооружённая пулемётом. По заданию максимальная скорость У-3 бис составляла 180 км/ч, посадочная — 40 км/ч (в полтора раза меньше, чем у биплана У-2), потолок — 5000 м, дальность — 720 км. Проектирование и постройку намечалось вести силами ЛИИ ГВФ, срок готовности — 1 мая 1933 г.

Г.И. Бакшаев, 1935 г.

Но ни в 1932 г., ни в 1933 г. к постройке самолёта с раздвижным крылом не приступали, так как денег на это не выделили. К тому же двигатель М 48 ещё не был готов.

В 1934 г. У-3 бис перепроектировали под серийный мотор M-11 вдвое меньшей мощности. Вооружение убрали, теперь самолёт рассматривался как учебный, связной или санитарный. Его назвали ЛИГ-7 (Ленинградский институт ГВФ-7), но чаще использовалось другое обозначение — РК-М11 (самолёт-раздвижное крыло с двигателем М-11).

С этого момента дело сдвинулось с мертвой точки. «Производятся расчёты на прочность самолёта и продувается модель. Собрано опытное крыло для статических испытаний. Проведены статиспытания нервюр. Заканчивается предварительный проект самолёта», — записано в докладе о состоянии работ по опытному самолёто- и моторостроению на 1 октября 1934 года[279].

Постройку РК завершили только в марте 1937 г. — слишком сложным оказался необычный самолёт для небольших учебно-производственных мастерских авиационного вуза, а ни от военных, ни от НИИ ГВФ помощи не было. Во время постройки в конструкцию внесли изменения: взамен подвижных элеронов-шайб на концах крыла, как на самолёте Бакшаева «Ленинградский комсомолец» (1936 г.), применили обычные элероны, размах крыла нарастили с 8 до 11,3 м, вместо колёс полубалонного типа установили шасси от У-2.

Собранный самолёт ещё полгода дорабатывали, усиливая его конструкцию, и только в октябре 1937 г. приемная комиссия подписала акт о готовности РК к полётам.

РК представлял собой моноплан деревянной конструкции. Две раздельные кабины были закрыты целлулоидными фонарями. Крыло — двухлонжеронное, с полотняной обшивкой, оно подкреплялось расчалками, соединенными с верхней частью фюзеляжа и подфюзеляжным пилоном. Для увеличения площади крыла из обтекателей по бокам фюзеляжа выдвигалось шесть деревянных отсеков по 0,5 м шириной. Их хорда и высота уменьшались по направлению к концам крыла, чтобы отсеки могли входить друг в друга. Они перемещались по роликам, скользящим в пазах лонжеронов основного крыла, и двигались с помощью тросов, соединенных со штурвалом на правой стенке кабины пилота. Каждый отсек выдвигался на 460 мм, 40 мм шло на перекрытие между отсеками. При полном раздвижении внешнее крыло занимало примерно 2/3 размаха внутреннего. На свободных концах последнего находились элероны. При выдвижении отсеков площадь несущей поверхности увеличивалась в полтора раза.

Испытания РК начались в ноябре 1937 г. Изучение машины проходило поэтапно. Сначала самолёт летал только с основным крылом (первый полёт — 21 ноября). 1 декабря лётчик-испытатель Бородин опробовал механизм раз-движения крыла: в первом полёте он выдвинул три секции, во втором — пять. В любой конфигурации самолёт оставался устойчивым и слушался рулей.

РК-М11 во время испытаний в 1937 г.

В дальнейшем испытания проходили со всеми выдвинутыми отсеками. С 21 ноября по 9 декабря было сделано 16 полётов. Все они были успешны. В выводах по испытаниям говорилось:

«1. Механизм управления отсеками на данном самолёте (как экспериментальном) следует считать оправдавшим себя. Раздвижные отсеки в полёте сдвигаются и раздвигаются, причём в воздухе легче, чем на земле.

2. На всех режимах горизонтального полёта с раздвижным крылом, а также на взлёте и посадке вибрации отсеков не наблюдалось. Поведение самолёта нормальное.

3. При полёте самолёта с раздвижным крылом рули эффективны на всех режимах; разницы в давлении на органы управления, в сравнении с основным крылом, не замечается. Самолёт с основным и раздвижным крылом, будучи сбалансирован стабилизатором, допускает полёт с брошенной ручкой. При толчке ручки пилота от себя или на себя самолёт возвращается в первоначальный режим полёта…

4. Испытания самолёта РК-М11 показали, что взлётно-посадочные свойства самолёта с раздвижным крылом резко отличаются от тех же свойств с основным крылом. Разбег и пробег уменьшаются почти в два раза. Посадочная скорость снижается с 105 клм. до 75–80 клм»[280].

Характеристики самолёта РК-М11.

И всё же достигнутый диапазон скоростей оказался меньше, чем ожидалось. Это произошло из-за замены 200-сильного М-48 на 100-сильный М-11, в результате чего максимальная скорость снизилась примерно на 60 км/ч. Скоростные качества ухудшились также из-за большого аэродинамического сопротивления самолёта, вызванного незакапотированным двигателем, расчалочным крылом, неудобообтекаемой конструкцией шасси.

Понимая, что реальные преимущества раздвижного крыла можно продемонстрировать только на скоростной машине с большой нагрузкой на крыло, Г.И. Бакшаев летом 1937 г., ещё до испытаний РК-М11, предложил новый проект — самолёт «СС» для установления мирового рекорда скорости. По конструкции он не имел ничего общего с первой экспериментальной машиной. Это должен был быть одноместный металлический моноплан обтекаемых форм с двумя двигателями М-34РНФ в фюзеляже. Один из моторов приводил в движение тянущий пропеллер, другой — толкающий, в задней части фюзеляжа. Два узких крыла располагались одно за другим, по схеме тандем. Они служили опорой для выдвигаемых из фюзеляжа с помощью гидропривода секций, при этом тандемное крыло превращалось в обычное монопланное, а его площадь увеличивалась в 2,5 раза. Расчетная скорость полёта — 800 км/ч[281].

Вскоре в НИИ ВВС поступил новый, более интересный для военных проект Бакшаева: одномоторный истребитель с двигателем М-103 с крылом аналогичной «СС» конструкции. Самолёту присвоили обозначение «СРК» — «скоростной с раздвижным крылом».

Рисунок истребителя СРК.

В заключении по проекту (июль 1938 г.) отмечалось:

«1. Самолёт СРК М-103 конструкции инженера Бакшаева представляет для ВВС РККА значительный интерес как обеспечивающий получение отличных лётных данных (без постановки турбокомпрессора), ставящих его на уровень лучших опытных заграничных истребителей…