[К списку]


ПЕРВЕНЦЫ ЭПОХИ РЕАКТИВНЫХ

В. КОНДРАТЬЕВ

"Моделист-конструктор",№11/1983

OCR:Андрей Мятишкин

Заметенные снегом зимние московские улицы засыпали. В окнах домов гасли последние огни, и лишь в лабораториях ЦАГИ они продолжали светиться. К ним, преодолевая сугробы и заносы, от последних трамваев и троллейбусов тянулась по узкой тропинке цепочка людей. Шли торопливо— близился очередной пуск огромной аэродинамической трубы. Но вот заняты места у многочисленных пультов и стендов. Закончена подготовка, на районный энергоузел поступает команда, и все энергоисточники переключают на лабораторию ЦАГИ. Улицы окончательно погрузились в темноту. Через несколько минут заработали мощные вентиляторы, и самая большая в нашей стране аэродинамическая труба ожила. Еще минута — и в реве мощного воздушного потока появилась новая нота — едва слышимый посвист двигателя, принадлежащего подвешенному в трубе самолету.

Испытания самолетов в аэродинамических трубах проводились и раньше, но на сей раз машина была необычной: на месте привычного воздушного винта зияло отверстие, а под фюзеляжем размещалось небольшое сопло. Новый реактивный двигатель вызвал пристальное внимание ученых ЦАГИ. Следует отметить, что отношение к таким моторам в то время было очень настороженным. Серия загадочных катастроф первых реактивных самолетов за рубежом, неудачи с трофейным истребителем Ме-262, проходившим у нас испытания, заставили взяться за серьезные наземные исследования первого советского турбореактивного самолета Як-15.

 На разработку Як-15 отводилось всего несколько месяцев, а чтобы еще больше ускорить этот процесс, решили установить трофейный двигатель на известный, хорошо испытанный и изученный истребитель Як-3. При этом, чтобы сохранить компоновку самолета, в ОКБ А. С. Яковлева применили оригинальный способ; турбореактивный двигатель разместили на месте поршневого, в носовой части. Сопло же вывели снизу, посредине фюзеляжа. Так появилась “реданная” схема, получившая свое название за уступ на фюзеляже, напоминавший редан глиссера или летающей лодки. “Редан”, разумеется, увеличивал аэродинамическое сопротивление машины, но зато реактивный истребитель можно было создать в кратчайшие сроки. Уже в октябре 1945 года Як-15 совершал пробежки по аэродрому и подлеты, однако аэродинамические продувки в трубе ЦАГИ, а затем весенняя непогода задержали первый вылет. Летчик-испытатель М. И. Иванов совершил его лишь 24 апреля 1946 года. В дальнейшем испытания шли быстро и без неприятных сюрпризов.

Конечно, первые реактивные истребители, в том числе и Як-15, были весьма несовершенны. По сути дела, их создателям удалось преодолеть только один недостаток поршневого самолета — резкое падение тяги силовой установки с ростом скорости полета. Так, если для поршневого Як-3 на скорости 600 км/ч тяги едва хватало, чтобы преодолеть аэродинамическое сопротивление, то на Як-15 она сохраняла стартовое значение, основательно превышала лобовое сопротивление, позволяя разогнать самолет до 800 км/ч. Однако, с другой стороны, достаточно мощных реактивных двигателей тогда еще не существовало. Отечественный РД-10, установленный на Як-15, развивал всего 900 кг тяги, в то время как поршневой ВК-107А мощностью 1700 л. с. на Як-3 выдавал на старте более трех тонн. Поэтому поршневые истребители существенно превосходили первые реактивные в маневренности, имели гораздо меньший разбег и более высокую скороподъемность. Кроме того, реактивные двигатели 1945 года были чрезвычайно прожорливы, вследствие чего дальность и продолжительность полета первых безвинтовых машин оставляли желать лучшего. Но все эти недостатки можно было преодолеть по мере развития двигателей, перспективы реактивной авиации для всех были очевидны, и первый советский турбореактивный истребитель Як-15, оказавшийся простым, надежным и не внушавшим пилотам страха перед новейшей техникой, вскоре был запущен в серию и принят на вооружение ВВС как тренировочный истребитель для накопления опыта использования реактивных самолетов.

Як-15 не принес с собой проблем, характерных для первых реактивных машин. С ним никогда не случалось тяжелых летных происшествий и загадочных катастроф. Он был прост в пилотировании, именно на нем в 1947 году полковник Иван Полунин впервые продемонстрировал на тушинском воздушном параде высший пилотаж. Позднее пилотаж выполнялся группами из трех и пяти Як-15, а в 1949 году — из девяти Як-17, представлявших собой дальнейшее развитие Як-15 и отличавшихся носовой стойкой шасси, подвесными баками на концах крыла и увеличенным ресурсом двигателя РД-10А.

Таким образом, “реданная” схема, несмотря на все ее аэродинамическое несовершенство, стала традиционном для реактивных истребителей ОКБ А. С. Яковлева и, как все традиции этого ОКБ, очень живучей.

Пример А. С. Яковлева оказался весьма поучительным. По “реданной” схеме были скомпонованы двухдвигательный МиГ-9 и целое семейство истребителей С. А. Лавочкина. Использование “реданной” схемы для этих машин можно объяснить лишь привычностью расположения двигателя в носовой части фюзеляжа, Возможно, здесь крылась одна из причин того, что из всех “реданных” истребителей Лавочкина малой серией выпускался только первый — Ла-150. Остальные машины, несмотря на множество оригинальных конструкторских решений, остались лишь в опытных образцах. Даже первое в нашей стране стреловидное крыло С. А. Лавочкин установил на “реданный” Ла-160 с форсированным двигателем РД-10Ф. На Ла-160 был превзойден скоростной рубеж 1000 км/ч. Хотя машина оказалась “сырой” и не приспособленной для серийного выпуска, именно на ней были отработаны два основных принципа создания будущих скоростных истребителей: стреловидное крыло и форсированный двигатель.

В то время форсированием турбореактивных двигателей занимались самолетостроительные ОКБ. Прямоточная форсажная камера для двигателя РД-10 была разработана в ОКБ С. А. Лавочкина и в 1947 году опробована на “реданных” истребителях Ла-150Ф, Ла-156 и Ла-160. Несколько раньше РД-10 с форсажной камерой, созданной в ОКБ А. С. Яковлева, был установлен на Як-19, скомпонованном по обычной в наше время схеме без редана. В результате по сравнению с Як-15 скорость новой машины при том же двигателе даже без использования форсажа возросла почти на 40 км/ч. Однако управление форсажем на Як-19 оказалась сложным и ненадежным, самолет в серию не пошел, и новые машины Яковлев опять проектировал по “реданной” схеме.

За рубежом таких самолетов было гораздо меньше. “Редана” не имели первые в мире самолеты с турбореактивными двигателями: немецкий “Хейнкель-178”, совершивший первый полет в 1939 году, и английский “Глостер-G-40”, испытанный в 1941-м. Эти самолеты чисто экспериментального назначения еще не были истребителями, им предстояло всего лишь ответить на вопрос: полетит или нет? Они полетели.

Разумеется, сразу же последовали попытки создания боевых реактивных самолетов. Методично осуществляла программу создания реактивной авиации Англия. Там в последние предвоенные годы конструктором Фрэнком Уитлом был разработан оригинальный турбореактивный двигатель с центробежным компрессором. В годы войны двигатель был доведен и отработан, он послужил базой для развития реактивной авиации не только в Англии, но и в США. Английские двигатели с центробежным компрессором устанавливались на двухмоторном истребителе Глостер “Метеор” и одномоторном двухбалочном “Вампире” фирмы Де Хэвиленд. Уже в конце 1944 года эти самолеты вошли в состав ПВО Англии и принимали участие в боевых действиях.

В Германии работы по реактивной авиации начались раньше, чем в Англии, но носили сумбурный характер. Стремление во что бы то ни стало и как можно быстрее получить новое оружие заставляло гитлеровское командование хвататься одновременно за множество разработок, бросать то, что не обещало немедленных результатов, начинать что-то новое, менять концепции, лихорадочно искать новые идеи. В Германии развивалась своя школа реактивного двигателестроения. Здесь выпускались двигатели с осевым компрессором. Моторы этого типа были перспективнее английских, обладали меньшим миделем, позволяли получать большие скорости полета. Стоит напомнить, что сейчас используются двигатели только этого типа. Под БМВ и ЮМО с осевыми компрессорами в годы войны в Германии было разработано около десятка типов реактивных самолетов. Неудачи не останавливали, многочисленные катастрофы рассматривались как происки вражеской разведки, на технический анализ времени не было. Главную ставку Гитлер делал на тяжелый двухмоторный истребитель “Мессершмитт-262”, но затянувшаяся доводка машины и практическая невозможность ее массового производства потрепанной германской промышленностью вызвали к жизни новые варианты.

В последний год войны Гитлером владели две идеи: создание тотального оружия и тотальная мобилизация. Лихорадочно появлялись на свет “чрезвычайно простые” и, казалось бы, эффективные средства вооружения. Одно из них—”тотальный” реактивный истребитель “Хейнкель-162”. Во многом он напоминал планер, на “спине” которого был установлен реактивный двигатель в специальной мотогондоле, образуя своеобразный “редан”. Сходство с планером не случайно: машина была рассчитана на выпускников планерных школ гитлерюгенда.

Разработка и постройка Хе-162 заняли всего два месяца, катастрофа первого опытного образца из-за разрушения крыла никого не остановила, сразу после усиления крыла даже без дополнительных испытаний “Хейнкель” был запущен в серию одновременно на нескольких заводах. И все-таки более перспективными в то время считались двухмоторные машины. Впрочем, жизнь внесла свои коррективы в прогнозы конструкторов. Речь об этом — впереди...

ПЕРВЫЕ РЕАКТИВНЫЕ ИСТРЕБИТЕЛИ

 

Як-15

Хе-162А-1

Як-19

Ла-150

Ла-160

Размах крыла, м

9,2

7,24

8,7

8,2

8.95

Длина самолета, м

8.7

9,27

8,36

9,42

10,06

Площадь крыла, м2

14,85

11,16

13,5

12,5

15,9

Тяга двигателя, кгс

900

800

1100

900

1100

Взлетный вес, кг

2735

2695

3050

2961

4060

Скорость полета, км/ч у земли

700

790

810

740

900

на высоте, м

805/3150

840/6000

904/5250

805/5000

1050/6000

Время набора высоты 5000 м мин.

4,8

4,5

3,9

7,2

 

Дальность полета, км

510

1000

895

500

500

Потолок, м

13000

12000

12100

12500

11 000

Пушечное вооружение: калибр, мм X кол., ед.

23х2

30Х2

23 X 2

23х2

37Х2

Реактивный истребитель Як-15

По конструкции Як-15 во многом повторял серийный цельнометаллический поршневой истребитель Ян-3 с мотором ВК-107А. фюзеляж Як-15 представлял собой сварную ферму из стальных труб, к которой крепилась дюралюминиевая обшивка. В носовой части фюзеляжа к ферме были приварены узлы крепления двигателя, реактивное сопло которого выходило под фюзеляж в средней его части. В этом месте днище фюзеляжа было прикрыто теплозащитным экраном из жаропрочной стали.

Крыло цельнометаллическое двухлонжеронное неразъемное. От крыла серийного Ян-3 оно отличалось тем, что его передний лонжерон в подфюзеляжной части представлял собой арку, охватывающую двигатель. Крыло снабжено посадочным щитком и элероном с дюралевой обшивкой, которые крепились к заднему лонжерону. К переднему лонжерону подвешивалась стойка шасси, а между лонжеронами в корневой части крыла размещались керосиновые баки.

Хвостовое оперение — свободнонесущее металлическое. Стабилизатор использован с серийного Ян-3. Киль по сравнению с Як-3 имел несколько большую площадь. Рули высоты и направления имели металлические каркасы и полотняную обшивку. Управление и шасси с масляно-газовой амортизацией использованы с Як-3. Костыльное колесо, находившееся в струе реактивного двигателя, изготовлялось из стали и имело внутреннюю амортизацию, набранную из небольших стальных рессор При движении по бетонному аэродрому колесо высекало искры, гремело и стучало, но не сгорало.

Практически без изменений на Як-15 были перенесены серийное оборудование, пневмосистема, использовавшаяся для уборки и выпуска шасси и посадочных щитков, а также для управления тормозами колес. Полностью соответствовали поршневому Ян-3 приборная доска и компоновка кабины, электросистема и многое другое. На привыч

ном месте в носовой части фюзеляжа над двигателем размещалось и вооружение, состоявшее из двух пушек НС-23 калибра 23 мм. Таким образом, главным отличием реактивного Як-15от поршневого Як-3 была силовая установка, состоявшая из реактивного двигателя РД-10 с тягой 900 кг, представлявшего собой воспроизведение немецкого ЮМО-004. Двигатель имел восьмиступенчатый осевой компрессор, шесть прямоточных камер сгорания и одноступенчатую осевую турбину. Сечение реактивного сопла регулировалось в зависимости от режима работы двигателя с помощью выдвижного центрального тела - конуса. Турбина при запуске раскручивалась с помощью небольшого двухцилиндрового поршневого мотора, который, в свою очередь, запускался электростартером или вручную. Ресурс двигателя РД-10 составлял всего 25 часов, но в пределах этого срока мотор работал вполне надежно,

Чертежи, лист1 (111к)

Чертежи, лист2 (114к)

Виды “спереди” и “сверху-снизу” соответствуют реактивному истребителю Як-15

Подписи к чертежам : 1 — кольцевой бак для пускового бензина и масла. 2 — пушки НС-23, 3 — керосиновые баки, 4 — передний арочный лонжерон крыла, 5 — деревянная стойка антенны (покрыта лаком и отполирована), 6 — узлы навески руля направления, 7 — качалка руля направления, 8 — металлическое хвостовое колесо, 9 — подвижный конус для регулировки сопла двигателя, 10 — двигатель РД-10, 11 — “жабры” для отсоса воздуха из-под капота, 12 — подвесной топливный, бак на конце крыла Як-17, 13 — пневмоцилиндры уборки и выпуска шасси, 14 — узлы навески элерона, 15 — тяги управления элероном, 16 — топливомер, 17 - узлы навески руля высоты, 18 — триммер руля высоты (слева и. справа), 19 — указатель выпущенного положения шасси — “солдатик”, 20 — “ломающийся” подкос шасси.


[К списку]

Авиационный топ. Нижние два числа - хитов всего
            и хитов в среднем за день.

Hosted by uCoz