Авиация и Время 2016 № 02 (152) - Страница 5

Коллективам А.С. Яковлева, А.И. Микояна и С.А. Лавочкина опять поручили создание реактивных истребителей, но теперь уже с немецкими ТРД. Кроме того, заводам № 26 и № 13 доверили освоение двигателей Jumo 004 и BMW 003. Еще одной важной задачей, которую решили за счет немецких технологий и «спецпоставок», стало налаживание серийного выпуска цельнометаллических истребителей, ведь машины смешанной конструкции уже не соответствовали требованиям времени.

Стендовые испытания немецких ТРД начал ись в августе 1945 г. в Н И И -1 и ЦИАМ. Выпуск первых партий серийных двигателей ожидался в конце года.

Получив в свое распоряжение немецкие технологии, советские ОКБ немедленно приступили к проектированию реактивных машин. Весной 1945 г. коллектив Микояна (ОКБ-155) разрабатывал проекты истребителей «К» с двумя двигателями BMW 003 и «Z» с двумя Jumo 004. Оба самолета были похожи на Me 262. От него они отличались прямым крылом, фюзеляжем овального сечения и вооружением. В носовой части располагалась одна 37-мм пушка Н-37 и две НС-23 калибром 23 мм. Такая мощь бортовой артиллерии определялась заданием, выданным в феврале 1945 г., в котором будущий самолет рассматривался как перехватчик тяжелых бомбардировщиков. Учитывая острую потребность ВВС в таких самолетах, Микоян планировал построить первый экземпляр истребителя в конце августа 1945 г. Машине «К» присвоили обозначение И-260, a «Z» — И-290.

Яковлев и Лавочкин выбрали для своих проектов реданную схему. И если у Лавочкина самолет был спроектирован заново, то Яковлев, а точнее его конструктор Е.Г. Адлер, решил модифицировать поршневой Як-3. В своих воспоминаниях Евгений Георгиевич пишет, что после того, как его и Яковлева познакомили с немецким двигателем Jumo, он долго размышлял над компоновкой реактивного самолета, и однажды его, что называется, озарило: «...Ну, конечно, как это я сразу не догадался. Это же так просто: снимаем мотор с его штатного места вместе с винтом, на то же место устанавливаем ЮМО с таким наклоном, чтобы реактивная струя уходила назад и вниз, под фюзеляж и крыло. И центровка самолета не нарушится, и напор воздуха в ТРД будет обеспечен, обзор из кабины пилота даже улучшится, да и аварийное покидание самолета будет точно таким же, как и сейчас». Адлер сделал набросок общего вида, в ОКБ провели необходимые расчеты, и Яковлев утвердил проект. Самолет получил название Як-15 (см. «АиВ», №6’ 2002).

Вероятно, так оно и было, и подвергать каким-либо сомнениям слова Адлера причин нет, но реданная компоновка «Яка» удивительным образом совпала с компоновкой истребителя Гудкова Гу-ВРД, а тот, в свою очередь, был похож на самолет ХАИ-2. Несмотря на всю простоту реализации, редан таил множество неприятностей, особенно на Як-15, у которого осталось шасси с хвостовым колесом. Наклонное положение ТРД могло повлиять на устойчивость работы, горячая струя газов нагревала нижнюю часть фюзеляжа и хвостовое колесо, кроме того, она создавала нежелательное разрежение под горизонтальным оперением и т.д.

Истребитель с ВРДК И-250

Истребитель Як-15

Яковлева очень беспокоили все эти моменты, он сильно переживал и поделился своими сомнениями с Микояном. Александр Сергеевич считал себя «шефом» молодого конструктора, а Микоян, в свою очередь, всегда прислушивался к словам Яковлева. Этот момент Адлер описывает так: «Пока мы терзались сомнениями, Микоян решительно последовал за ОКБ Яковлева, также начав разрабатывать аналогичную схему, прозванную реданной, но, если честно признаться, технически далеко опередив своего наставника. Вместо одного ЮМО-004 с тягой 900 кгс он установил, также в носу, под углом, не один, а два ТРД БМВ-003 с тягой по 850 кгс каждый. Он скомпоновал совершенно новый самолет, а не дорабатывал серийный, хотя мог бы использовать свой МиГ-3, правда, давно уже снятый с производства».

Решение переделать свой двухдвигательный истребитель на реданную схему в ОКБ-155 было принято в июне 1945 г. Новый проект получил шифр «Ф» и обозначение И-300. Ведущим конструктором по проекту назначили А.Г. Брунова, а инженером по летным испытаниям — А.Т. Карева. По плану-графику, принятому Микояном, на проектирование и постройку самолета выделялось 5 месяцев. Начало летных испытаний И-300 запланировали на 15 октября 1945 г.

Для установки на самолет выбрали двигатели BMW, хотя их характеристики были хуже Jumo. Большая температура газов у Jumo увеличивала КПД и повышала тягу. Вот по степени сжатия BMW был незначительно лучше. Тут еще нужно помнить, что степень сжатия компрессора напрямую влияет на высотность самолета, которая ограничена явлением срыва пламени в камере сгорания. Высота, на которой происходит срыв, тем больше, чем больше степень сжатия. Например, при степени сжатия 3 срыв пламени произойдет на высоте 13000 м, при 4-х — на высоте 15000 м, при 20 — 24000 м. Хотя недостаток степени сжатия можно компенсировать скоростью полета и «отложить» начало срыва на большую высоту.

Определяющим преимуществом BMW был меньший на 120 мм максимальный диаметр двигателя, что облегчало размещение двух ТРД рядом друг с другом, вблизи центра масс. Для этого округлый фюзеляж И-260 расширили внизу, придав ему трапециевидное сечение. При такой компоновке летчик мог безопасно выключать один из двигателей в крейсерском полете, экономя топливо и увеличивая дальность полета.

Новая компоновка позволила резко уменьшить лобовое сопротивление, что увеличило скорость полета. А «чистое» крыло, в свою очередь, улучшило аэродинамическое качество и облегчило конструкцию.

Фюзеляжные топливные баки установили прямо над двигательным отсеком, еще шесть небольших баков разместили в крыле. Общий объем баков по сравнению с И-260 вырос на 200 л и составил почти 1600 л.

Близкое расположение двух ТРД заставило конструкторов задуматься о принудительном охлаждении как самого двигательного отсека, так и нижней части фюзеляжа, которая находилась непосредственно под воздействием реактивных струй. Для охлаждения двигателей на фюзеляже установили три небольших воздухозаборника. Поступающий из них воздух, проходя под капотами, охлаждал двигательный отсек.