Опытные истребители И-28. СССР Часть 1
Оценка боевых действий в Испании и Китае, а также возможностей ВВС и авиационной промышленности Германии и Японии, как наиболее вероятных противников, показывала, что уровень технического оснащения ВВС Красной Армии уже не соответствовал тем требованиям, которые могла выдвинуть надвигавшаяся вторая мировая война. Возросшая роль военной авиации, ее резкий рост в передовых капиталистических странах обусловили необходимость резкого повышения качественного уровня советских боевых самолетов и увеличения производственных мощностей самолетных и моторных заводов.
Для лучшего и более квалифицированного руководства авиационной промышленностью постановлением СНК СССР №4 от 21 января 1939 г. главное управление авиационной промышленности (ГУАП) было выделено из наркомата оборонной промышленности (НКОП) в качестве самостоятельного наркомата (НКАП). Уже в феврале СНК СССР и ЦК ВКП(б) провели широкое совещание работников авиапрома. На этом совещании с участием членов Политбюро ЦК ВКП(б), командования ВВС КА и руководителей НКАП, авиаконструкторов и летчиков была намечена конкретная программа развития советской авиации и ее оснащения современной техникой. Главное внимание было обращено на разработку новых образцов боевых самолетов, в первую очередь скоростных истребителей, штурмовиков и пикирующих бомбардировщиков.
Реализация принятой программы возлагалась на уже существовавшие и вновь организуемые конструкторские коллективы Разработкой нового поколения истребителей помимо Н. Н. Поликарпова занялись С. Г. Козлов, С. А. Лавочкин с В. П. Горбуновым и М. И. Гудковым, М. М. Пашинин, П. О. Сухой, В.К. Таиров, А. С. Яковлев, В. П. Яценко и другие. Для ВВС КА требовалось создать истребители со скоростями порядка 600 км/ч, большим практическим потолком и с мощным вооружением, чтобы не только не уступать новым зарубежным образцам, но и превзойти их в летном, тактическом и огневом отношении.
Одним из первых на суд военных свою работу представил молодой коллектив, возглавляемый В. П. Яценко. Созданный под его руководством истребитель И-28 по своим летно-техническим данным и составу вооружения отличался от самолета И-16 в лучшую сторону и имел все шансы первым положить начало качественному перевооружению истребительной авиации ВВС КА.
Владимир Панфилович Яценко родился 22 декабря 1892 г. в местечке Веприк Гадячского уезда Полтавской губернии в семье земского врача. После окончания средней школы он поступил на механическое отделение Курского императорского реального училища, которое закончил в 1915 г. Свою трудовую деятельность начал в марте этого же года в Петербурге, где устроился на авиационный завод В. В. Слюсаренко. Здесь В.П Яценко прошел путь от подручного сборщика до заведующего производством. После закрытия завода с мая 1917 г. до марта 1919 г. он работал на авиационной фабрике А. А. Пороховщикова заведующим производством. Затем в этой же должности работал на авиационной фабрике, бывшей Ф. Мельцера. В декабре 1919 г. В. П. Яценко ушел в ряды РККА, где начал службу младшим механиком авиационного отряда и закончил летчиком-инструктором.
После демобилизации в мае 1924 г. Владимир Панфилович продолжил свою трудовую деятельность в авиационной промышленности – работал в конструкторских коллективах Н. Н. Поликарпова, Д. Г. Григоровича и С. А. Кочеригина. В 1932 г. окончил Московский авиационный институт. Совместно с С. А. Кочеригиным в 1934 г. он разработал двухместный истребитель ДИ-6 (ЦКБ-11). На государственных испытаниях, проходивших в период с 27 мая по 21 ноября 1935 г., ДИ-6 получил положительную оценку и в дальнейшем выпускался серийно на авиазаводах №39 им Менжинского (10 машин в 1936 г.), №1 им. Авиахима (61 самолет в 1937 г.) и №81 им. Молотова (51 самолет в 1937 г. и 100 в 1938 г.).
Задание на разработку скоростного истребителя с мотором воздушного охлаждения М-88 коллектив В. П. Яценко получил весной 1938 г., после того как 5 мая Комитет Обороны (КО) при СНК СССР постановлением №75 утвердил план опытных и экспериментальных работ по самолетостроению на 1938-1939 гг. Самолет предписывалось построить е трех экземплярах, первый из которых требовалось предъявить на совместные испытания в феврале, второй в апреле и третий (с гермокабиной) в мае 1939 г.. В соответствии с утвержденным заданием он должен был иметь максимальную скорость 600-650 км/ч на высоте 6000-7000 м, дальность полета 600 км, практический потолок 11000 м, время набора высоты 8000 м — 10,5 мин. Вооружение: четыре синхронных пулемета ШКАС или два ШКАСа и два крупнокалиберных пулемета ШВАК, а также бомбовая нагрузка до 100 кг.
Для работы над проектом И-28 (изд. №28), а также над модификацией ДИ-6бис (изд. №21) приказом по 1-му ГУ НКОП №032 от 13 мая 1938 г на заводе N981 был организован отдел опытных работ — отдел №3. Новому подразделению передали цех №8 и выделили часть конструкторов из состава бывшего конструкторского отдела завода. Всего в состав отдела №3 вошло 34 человека, в том числе 18 конструкторов, в основном молодых специалистов. Заводу предписывалось предоставлять опытному производству услуги цехов общего пользования 8 первую очередь. Приказом по 1-му ГУ НКОП №60 от 27 мая В.П. Яцек-ко назначили главным конструктором завода №81.
Между тем проектирование скоростного истребителя И-28 начали еще в апреле 1938 г. Однако из-за недостатка конструкторов проектные работы удалось должным образом развернуть лишь в июне, и на 1 января 1939 г. они были выполнены на 97,5%. В то же время в цехе №8 шло изготовление приспособлений, необходимых для производства изделия №28. В 1938 г. оснащение цеха приспособлениями в основном закончили – к началу следующего года объем указанных работ выполнили на 95%.
С целью предварительного решения ряда конструктивных и производственных вопросов в I-III кварталах 1938 г. был проведен ряд экспериментальных работ. В частности во II квартале провели отработку отсека крыла, испытание склеенных деревянных агрегатов (шпон, бруски), исследование литья из сплава С-1 и другие работы. Кроме того, проводились многочисленные лабораторные испытания используемых материалов, деталей и полуфабрикатов.
К изготовлению первого опытного экземпляра И-28 приступили в августе 1938 г., однако, на 1 января следующего года его техническая готовность составила всего 52,6% при плане 100%. Изготовление агрегатов самолета, предназначенных для проведения статиспытаний, также отставало от графика – к концу года было выполнено 62,6% указанных работ при плане 100%. Постройка опытного образца продвигалась с большим трудом, так как собственной производственной базы опытный отдел не имел, а руководство завода не оказывало конструкторскому коллективу соответствующей помощи, впрочем, как не было ее и со стороны НКОП.
Одновременно с первым опытным экземпляром в производстве разворачивались работы по второй машине, и к концу года ее техническая готовность составила 12,63% при плане 69,2%. Изготовление третьего экземпляра приостановили в октябре на уровне готовности 4,6%, так как по согласованию с представителями ВВС КА и 1-го ГУ НКОП его изготовление перенесли на второе полугодие 1939 г. Последнее обстоятельство было продиктовано желанием получить улучшенный образец истребителя, то есть изготовленный с учетом результатов испытаний первых двух машин.
Что касается темпов постройки истребителя И-28, то следует отметить следующее. При составлении плана работ 1-е ГУ НКОП предусматривало широкое участие завода №81 в опытном производстве. По техпромфинплану он должен был освоить 500000 руб. или 13,2% плана капиталовложений. Однако в течение года завод выполнял взятые на себя обязательства в незначительном объеме. Практически до октября помощь выражалась лишь в предоставлении свободной площади некоторых цехов и в заготовительных работах по дереву Вследствие недостаточной мощности металлорежущего оборудования опытного производства сроки выполнения работ растягивались. Завод же начал принимать заказы на станочные работы только с октября, но даже принятые заказы, как правило, в срок не выполнялись. А часть услуг заключалась лишь в выдаче имеющихся на складе готовых нормалей (крепежа). Всего же завод №81 оказал услуг опытному производству на сумму 235300 руб. или 46% плана.
Кроме того, при выделении ОКБ в самостоятельную единицу для проведения проектных работ ему предоставили недостаточные площади, причем последние были разбросаны по всей территории завода. При потребности 600 мг в свое распоряжение ОКБ получило всего 199 мг. В связи с этим приходилось использовать подсобные помещения завода, лаборатории и т.п. совершенно не приспособленные к конструкторской работе. Даже несмотря на 50%-ую укомплектованность ОКБ, фактическая площадь на одного конструктора составляла 3,15 м² при норме 6 м². Из-за нехватки специалистов с разрешения 1-го ГУ НКОП сотрудникам ОКБ пришлось использовать сверхурочное время, особенно в августе-ноябре. Введение сдельной оплаты труда также позволило частично компенсировать нехватку конструкторов. Отдельные стахановцы (Феофанов, Налимов, Дмитриев и др.) выполняли норму на 200% и выше.
Установленный на 1938 г. объем опытных работ не был обеспечен и достаточной производственной площадью.
Для выполнения программы при коэффициенте сменности 1,5 цеху №8 требовалось 1480 м². Фактически до октября цех располагал площадью всего в 500 м² (37,8%). В конце июля опытное производство получило еще 250 м² во вновь отстроенном корпусе, что дало возможность отчасти развернуть работу на старой площади путем перевода на новую склада деталей, макета самолета и т.п. Использовать новую площадь для выполнения опытных работ не представлялось возможным, так как даже к 1 января 1939 г, туда не было подведено ни отопление, ни магистраль сжатого воздуха, ни освещение.
Лишь после неоднократных обращений к дирекции завода в цехе №21 для опытного производства было выделено еще 270 м², но и там температурные условия оставляли желать лучшего. Так в декабре, ввиду низкой температуры, работы по дереву на этой площади не производились в течение 15 дней. Постройка же нового опытного цеха, несмотря на приказ по 1-му ГУ НКОП №072 от 15 сентября 1938 г. о форсировании работ, велась крайне медленно, и на 1 января 1939 г. сроки его ввода в строй оставались неизвестными.
Как уже отмечалось, мощность станочного парка (7 токарных, 1 фрезерный, 1 строгальный и 3 сверлильных) опытного производства была недостаточной. Она позволяла обеспечить даже при двухсменной работе всего 27% станочных работ. Вдобавок в течение 1938 г. цех №8 испытывал нехватку рабочей силы, особенно слесарей, станочников и жестянщиков, что также влекло применение сверхурочных работ. К концу года цех особо остро нуждался в слесарях-монтажниках и станочниках.
Учитывая это, в плане 1938 г. предусматривалось, что дефицит станко-часов будет покрыт серийными цехами завода №81. Последние начали принимать заказы с 31 октября, но только при наличии свободной мощности или при простоях. Из-за этого детали пролеживали в цехах завода по несколько дней без движения, а порой и вообще терялись. Лишь с середины декабря помощь завода в механических работах увеличилась, но в размерах, не обеспечивающих выполнения в срок плана опытных работ. В предоставлении опытному производству трех токарных станков в IV квартале 1938 г. 1-е ГУ НКОП отказало.
Также по плану 1938 г. предполагалось, что завод №81 будет снабжать опытные работы материалами и полуфабрикатами. Однако при составлении заявок на материальное обеспечение потребности опытного производства не учитывались. В связи с этим вопросами снабжения пришлось заниматься аппарату главного конструктора. Материалы, выделенные 5-м отделом Главка, поступали со значительными опозданиями. Имели место простои из-за несвоевременного получения шпона, брусков и других лесоматериалов. Некоторые материалы, выделенные для опытных работ, как, например, хромансилевые трубы и вовсе не были занаряжены. Были случаи, когда полученный для опытного производства шпон использовался заводом. Часть материалов (трубы, листовой материал, профиля, пластмассы) в виду небольшой потребности в них удалось достать на родственных заводах, где они являлись остатками или отходами производства. К счастью Московское отделение Госбанка обеспечивало финансирование опытных работ без задержек.
Подводя итоги работы завода №81 за 1938 г., руководство 1-го ГУ НКАП довольно жестко указало дирекции завода на недостатки в обеспечении опытных работ и признало работу завода в этой части неудовлетворительной.
Директору завода П.М. Самсонову предписывалось принять срочные меры по устранению отмеченных недостатков и по обеспечению полноценной помощи опытному отделу. 8 тоже время работа отдела №3 в создавшихся условиях получила положительную оценку, что, по мнению 1-го ГУ НКАП, свидетельствовало о полном и правильном использовании своих возможностей опытным отделом завода во главе с главным конструктором В. П. Яценко.
Несмотря на все препоны, коллективу ОКБ и опытного производства удалось не только практически завершить проектирование и приступить к изготовлению двух опытных образцов И-28, но и существенно снизить показатели себестоимости проектирования машины, составившей всего 41,6% от запланированной при технической готовности проекта 97,5%.
Истребитель И-28 представлял собой одноместный свободнонесущий моноплан с крылом типа «обратная чайка» и убирающимся шасси. «Обратную чайку» выбрали с целью обеспечения хорошего обзора вперед, а также для наилучшего сопряжения крыла с овальным фюзеляжем, что давало возможность уменьшить высоту и, следовательно, массу шасси. Конструкция самолета смешанная, с преобладающим использованием дерева и широким применением алюминиевого литья.
Фюзеляж самолета состоял из двух частей. Передняя часть представляла собой ферму, сваренную из хромансилевых труб. Для стыковки с крылом на рамах №2 и №3 имелось по два узла. Кроме того, на раме №3 располагались четыре узла крепления хвостовой части фюзеляжа Ферма закрывалась съемными панелями из дюраля, которые крепились к дюралевому каркасу с помощью замков типа «Фейри». Четыре нижних люка и круглые лючки фиксировались замками оригинальной конструкции. Панели и люки обеспечивали свободный доступ к проводке, топливным бакам, стрелковому вооружению и другим агрегатам.
Хвостовая часть фюзеляжа – деревянный полумонокок, выклеенный заодно с килем из шпона. Ее силовой набор состоял из четырех лонжеронов, двух стрингеров и 14 шпангоутов. Шпангоуты кольцевого типа изготавливались из сосновых реек и обшивались фанерой. Исключение составляли шпангоуты №9 и №10, к которым крепился стабилизатор. Их выклеивали из фанеры. Для обеспечения связи с обшивкой к полкам всех шпангоутов приклеивался 3-мм фанерный пояс. Обшивка имела переменную толщину: 3,5 мм в передней, 2,5 мм в средней и 2 мм в хвостовой части. Склейка правой и левой половин обшивки осуществлялась по верхнему и нижнему стрингерам.
Кабина пилота располагалась между шпангоутами №2 и №5 хвостовой части и полностью закрывалась фонарем. Козырек фонаря неподвижный, его каркас изготавливался из нержавеющей стали, а остекление из триплекса и плексигласа. Подвижная створка открывалась на правый борт, а в аварийной ситуации сбрасывалась. Аварийный замок фонаря находился на правом борту кабины, а рабочий — на левом. На случай покидания самолета при полном капоте фонарь с левой стороны имел шарнирное соединение и мог складываться. Кроме этого были установлены два противокапотажных упора. Подвижная створка с двух сторон оснащалась сдвигающимися назад форточками. Для обеспечения обзора назад сразу за фонарем в хвостовой части фюзеляжа имелись два окна из плексигласа. Сиденье пилота могло регулироваться по высоте (ход 100 мм), а для защиты летчика от обстрела сзади на нем устанавливалась бронеспинка.
Крыло трапециевидной формы с эллиптическими законцовками, неразъемное. Профиль RAF-38 с относительной толщиной 14% в корне и 8% на концах. Угол установки крыла составлял 1,5°, поперечное V – 3,5°. Конструкция крыла деревянная с работающей фанерной обшивкой, выклеенной из березового шпона. Ее толщина достигала 17 мм в корне и 4 мм на концах крыла. Силовой набор состоял из лонжерона, переднего силового и лобового стрингеров, задней стенки и нервюр. Лонжерон коробчатого сечения. Он имел полки, склеенные из сосновых планок, и фанерные стенки, подкрепленные диафрагмами. Нервюры также имели коробчатое сечение (попки сосновые, стенки фанерные). Верхняя и нижняя части обшивки склеивались на лобовом стрингере, который образовывал переднюю кромку крыла. Обшивка сверху оклеивалась маркизетом, а хвостовая часть крыла, за стенкой, обтягивалась полотном. С целью улучшения аэродинамики самолета крыло лакировалось и затем полировалось.
Для стыковки с фюзеляжем и моторамой на крыле имелось шесть узлов, изготовленных из алюминиевого сплава. Передняя пара находилась на силовом стрингере, вторая пара – на лонжероне и третья — на задней стенке и хвостовых частях нервюр. Кроме этого между нервюрами №6 и №7 с каждой стороны устанавливались еще две пары алюминиевых узлов: одна на силовом стрингере для крепления амортизационных стоек, другая на лонжероне для крепления основных опор шасси. Зализ между фюзеляжем и крылом изготавливался из листового дюралюминия и профилей. Верхняя половина каждого зализа состояла из трех разъемных частей, причем средняя часть была легкосъемной. Панели зализа крепились на винтах и анкерных гайках. Нижняя часть зализа сопрягала хвосты нервюр с фюзеляжем и была выполнена как одно целое.
Элероны общей площадью 1,32 м² занимали 35% размаха крыла. Они имели 100% весовую компенсацию, противовесы которой были вынесенные под крыло на кронштейнах. Силовой набор изготавливался из дюралюминия и состоял из трубчатого лонжерона, набора нервюр и обода. Элероны обтягивали полотном, за исключением носков, которые обшивали листовым дюралем. Крепление каждого элерона осуществлялось на трех шарнирах.
Для уменьшения посадочной скорости крыло оснастили четырьмя дюралевыми щитками-закрылками типа «Шренк» общей площадью 2,32 м². Они располагались по всему размаху свободному от элеронов (65%), а их ширина составляла 20% от хорды крыла. Щитки заходили под фюзеляж, что повышало их эффективность. Выпуск и уборка осуществлялись с помощью сжатого воздуха. Максимальное открытие – 50°. Внутренняя пара крепилась на шести шарнирах, что диктовалось кри-волинейностью щитков, а внешняя – на шомполах.
Горизонтальное оперение имело общую площадь 2,97 м², которая поровну делилась между стабилизатором и рулем высоты. Толщина профиля у корня 10%, на концах – 7%. Свободнонесущий стабилизатор состоял из двух отъемных консольных частей и двух дюралевых лонжеронов, которые располагались внутри фюзеляжа. На переднем лонжероне устанавливался узел крепления к шпангоуту №9, на заднем – центральный шарнир руля высоты и узел регулировки установочного угла стабилизатора. Каркас консольных частей состоял из двух лонжеронов и набора нервюр, которые изготавливались из дюралюминия. Этим же материалом обшивался носок стабилизатора, а остальная его часть обтягивалась полотном. Стабилизатор имел угол установки 0,5°. В полете его можно было менять в диапазоне ±1,5° с помощью узла регулировки. Ручка управления стабилизатором устанавливалась справа от летчика на шпангоуте №4.
Руль высоты навешивался к стабилизатору на пяти шарнирах. Его центральная часть, проходящая внутри фюзеляжа, представляла собой стальную трубу (50×46 мм), к которой крепились две половины руля высоты. Силовой набор последних состоял из составного трубчатого лонжерона (50×45 мм и 45×41 мм), набора нервюр и задней хромки. Носки руля обшивались дюралем, а остальная часть — полотном. Руль высоты имел 100% весовую компенсацию – свинцовый груз крепился к лобовому обтекателю внутри руля и снаружи.
Вертикальное оперение имело общую площадь 1,455 м², из которых 0,855 м² приходилось на руль направления. Конструкция последнего была аналогична рулю высоты, за исключением трубчатого лонжерона (55×52 мм) Весовая компенсация в виде свинцовых пластин располагалась на носке руля с внешней стороны. На задней кромке руля направления крепилась дюралевая пластина, которую можно было отгибать в зависимости от поведения самолета в воздухе.
Ручное управление самолетом смешанное – в фюзеляже проводка жесткая, в крыле – гибкая (ленты расчалки). Для регулировки гибкой проводки в нижней части крыла имелись специальные лючки. Угол отклонения элеронов ±22°30', руля высоты — вверх 28°, вниз 18°. Ножное управление жесткое. Угол отклонения руля направления вправо 26°25', влево 26°50'.
Шасси трехколесное с хвостовой опорой и воздушно-масляной амортизацией. На основных опорах устанавливались тормозные колеса 700×150 мм, на костыле – 300×125 мм. Колея шасси 1940 мм, стояночный угол – 13°15', угол капотажа — 26°25'. В полете основные опоры убирались в крыло с помощью пневмосистемы. При отказе последней для выпуска использовалась механическая система, аварийная ручка которой находилась в кабине пилота с правой стороны. С ее помощью летчик, выдергивая трос, отсоединял цилиндры подъема, и стойки с колесами под собственным весом выходили из колодцев. По пути они досылались на замок пружиной. Щитки шасси крепились к основным опорам. Костыльная установка также убиралась при помощи пневмосистемы, а аварийный выпуск осуществлялся ручкой стопорного механизма. который обеспечивал фиксацию хвостового колеса строго по полету.
Из-за отсутствия штатного мотора М-88 (1100 л.с.) на машину установили менее мощный М-87А (950 л.с.), что позволяло не задерживать начало летных испытаний. Моторама состояла из кольца, согнутого из трубы марки «М», к которому были приварены 14 узлов жесткого крепления мотора. К кольцу также приваривалось восемь хромансилевых стержней, и еще четыре стержня сделали съемными. Моторама крепилась к узлам первой рамы фермы фюзеляжа. К двум нижним стержням приваривались узлы крепления крыла
Капот типа NACA изготавливался из дюраля и имел шесть сьемных панелей, которые одевались на каркас и крепились с помощью шести штанг-замков, изготовленных из таврового профиля. Пространство за мотором закрывалось внутренним капотом, сделанным из 10 небольших съемных крышек и четырех несъемных. Охлаждение мотора регулировалось с помощью девятистворчатой «юбки», расположенной по задней кромке капота. Подача воздуха к карбюратору осуществлялась через воздухозаборник, находящийся внизу передней кромки капота мотора, выхлоп обеспечивали два коллектора, объединявшие по семь цилиндров, которые изготавливались из жароупорной нержавеющей титанистой стали. 8 правом коллекторе был вварен калорифер. Через него подогретый воздух при желании мог подаваться во всасывающий патрубок карбюратора для обогрева жиклеров.
Запас топлива размещался в двух протектированных бензобаках: передний имел емкость 110 л, задний – 185 л. Каждый бак заливался индивидуально через сетчатый фильтр и имел собственный бензиномер. Заливные горловины были выведены на левый борт.
Охлаждение масла обеспечивал кольцевой маслорадиатор, располагавшийся перед двигателем. Он закрывался обтекателем с управляемым жалюзи. Емкость протектированного маслобака составляла 33 л. Заливка масла осуществлялась через сетчатый фильтр, а горловина бака также располагалась на левом борту.
Запуск мотора осуществлялся либо при помощи автостартера, либо сжатым воздухом. Для хранения последнего на борту разместили два баллона, один из которых постоянно подзаряжался в полете от компрессора.
На самолете устанавливался винт изменяемого в полете шага ВИШ-23Е диаметром 3,0 м. Диапазон углов поворота лопастей 20° (24-44°). Постоянство оборотов обеспечивал регулятор Р-2. Втулка винта закрывалась коком.
Стрелковое вооружение И-28 состояло из четырех синхронных пулеметов: двух 7,62-мм ШКАСов с боезапасом 1700 патронов и двух 12,7 мм ШВАКов с боезапасом 300 патронов. Пулеметы на лафетах крепились к ферме фюзеляжа: ШВАКи сверху, ШКАСы по бокам. Управление огнем осуществлялось с помощью гашеток смонтированных на ручке управления самолетом. Для прицеливания использовался коллиматорный прицел ПАК-1 с механическим дублером. Перезарядка ШКАСов механическая, ШВАКов пневматическая. Стреляные гильзы собирались, а звенья выводились за борт вниз. На кронштейне сверху шпангоута №5 мог крепиться фотокинопулемет.
В перегрузку самолет мог брать до 100 кг бомб, которые размещались под крылом на четырех узлах внешней подвески, две балки с замками Дер-31 и две с замками Дер-32. Сброс бомб обеспечивал механический сбрасыватель АСИ, установленный на левой стороне кабины пилота.
Приборы расположили на двух приборных досках, которые монтировались на амортизаторах типа «Лорд». На верхней доске находились пилотажно-навигационные приборы и приборы контроля работы мотора, на нижней – все остальные. В качестве источника электроэнергии использовался аккумулятор 12-А-5, который устанавливался на первой раме фермы фюзеляжа в металлическом лотке. Два неубираемых посадочных факелодержателя типа НИИМЕ образца 1934 г. разместили под правой консолью крыла. Предусматривалась установка приемо-передающей радиостанции. Четырехлучевая антенна находилась в деревянной части фюзеляжа. Полеты на высотах более 4000 м обеспечивал прибор КПА-3 и 4-литровый кислородный баллон. Последний размещался на левом борту у шпангоута №4, а КПА-3 – на полу кабины пилота.
Весной 1939 г. сборка первого опытного экземпляра истребителя И-28 вышла на финишную прямую. В связи с этим приказом по 1-му ГУ НКАП №24 от 29 апреля для проверки готовности самолета к первому вылету и проведения заводских испытаний была назначена комиссия под председательством главного конструктора В. П. Яценко. В ее состав вошли ведущий инженер по испытаниям А. В. Мельников и представители НИИ ВВС КА – помощник начальника истребительного отделения по летной части майор П. М. Стефановский, военинженер 1-го ранга И. Г. Лазарев, а также другие специалисты НИИ ВВС КА и завода №81. Стоит отметить, что и летчик-испытатель П.М. Стефановский и ведущий инженер И. Г. Лазарев вели новую машину еще с этапа эскизного проектирования и принимали активное участие в обсуждении всех вопросов возникавших при проектировании, постройке макета и самого истребителя.
Комиссии предписывалось рассмотреть всю документацию самолета, характеризующую его готовность к первому вылету (продувки, расчеты: аэродинамический, на прочность, на вибрацию, протоколы статиспытаний и др.), а акт о его готовности к вылету требовалось представить наркому. Кроме этого перед первым вылетом и в ходе испытаний главному конструктору необходимо было обеспечить наблюдение за состоянием И-28 и тщательную проверку его исправности и готовности к полетам, обращая особое внимание на безотказную и правильную работу мотора и ВМГ, органов управления самолетом и мотором, приборов и всех других агрегатов, а также обеспечить тщательную проверку всех работ, связанных с доводкой машины во время испытаний.
Тем временем в Комитете Обороны при СНК СССР в период с 11 по 13 мая 1939 г. прошло второе расширенное совещание, на котором обсуждалась работа конструкторских коллективов, их планы и возможности, утверждались основные летные данные будущих самолетов – максимальная скорость, практический потолок, дальность полета, состав вооружения, а также устанавливались сроки, необходимые для проектирования и постройки опытных образцов. Также руководство НКАП вынесло на обсуждение проект постановления «О внедрении в серийное производство новых и модифицированных самолетов и создании новых самолетов в 1939 г.» и ряд других.
По итогам майского совещания была сформирована комиссия под председательством наркома обороны Маршала Советского Союза К. Е. Ворошилова, которой поручили доработку представленных на обсуждение проектов. Кроме этого комиссии предписывалось рассмотреть возможность повышения летных данных модифицированных и новых самолетов, как внедряемых в производство, так и вновь проектируемых.
В кратчайшие сроки комиссия разработала порядок внедрения в серийное производство в 1939 г. модифицированных самолетов и план опытного строительства на 1939 год. Уже 9 июня К. Е. Ворошилов направил в Политбюро ЦК ВКП(б) и СНК СССР докладную записку в которой сообщал, что внедрение в серийное производство улучшенных модификаций самолетов намечено с таким расчетом, чтобы путем замены моторов на более мощные и с большей высотностью, а также за счет улучшения аэродинамики, оборудования и вооружения дать ВВС КА в 1939-1940 гг. машины с повышенными летно-тактическими и эксплуатационными данными. Вместе с этим докладывались и конкретные предложения.
Комиссия предлагала провести ряд мероприятий по повышению скоростных данных истребителей и бомбардировщиков. В частности, в ближайшее время за счет установки моторов М-62 и М-63 планировалось увеличить скорости истребителей И-16 и И-153 соответственно с 445 км/ч до 480-490 км/ч и с 425 до 465-485 км/ч на высоте 5000 м. Одновременно с этим планировалось повысить скороподъемность, практический потолок указанных самолетов и усилить их вооружение. Также комиссия предлагала запустить в серию новый скоростной истребитель И-180 или И-28 со скоростью 570-600 км/ч на высоте 6000-7000 м, и перейти на новый маневренный истребитель И-190 или И-207 со скоростью, увеличенной до 520-550 км/ч на высоте 6000-7000 м.
Между тем постройка первого экземпляра И-28 завершилась 1 июня. После осмотра машину расстыковали, упаковали и на специальных тележках перевезли в НИИ ВВС КА для проведения совместных летных испытаний. Это было продиктовано тем, что возглавляемый В. П. Яценко опытный отдел не имел собственной летной станции и своих летчиков-испытателей и таким образом не мог самостоятельно провести заводские испытания.
Сборку машины в Чкаловской завершили 2 июня. В состав экипажа также вошли механик Ф. М. Иванов от завода №81 и старший техник-испытатель Н. В. Сурьянинов от НИИ ВВС КА. Программа летных испытаний предусматривала 30 полетов с общим налетом 21 ч 30 мин.
После наземной отработки и устранения выявленных недостатков 6 июня летчик-испытатель П. М. Стефановский выполнил три рулежки и пять подлетов. В целом самолет вел себя хорошо, и у летчика никаких замечаний не было. Правда, в завершении заело правый амортизатор, что вызвало необходимость его замены. 8 июля после пробы мотора Петр Михайлович выполнил еще одну рулежку и подлет, но и в этот раз подвело шасси – после подлета лопнула камера правого колеса На следующий день самолет был осмотрен и подготовлен к первому вылету, который назначили на конец рабочего дня. Однако из-за сильного ветра его пришлось отложить на следующий день.
10 июня П.М. Стефановский поднял И-28 в воздух. Первый полет, продолжительностью 8 мин, прошел по кругу на высоте 1000 м с выпущенным шасси. Вечером после тщательного осмотра машины и устранения ряда незначительных дефектов Петр Михайлович снова попробовал самолет в воздухе.
Несколько последующих дней посвятили осмотру и наземной отработке матчасти. Специалисты завода №81 и НИИ 8ВС КА устраняли обнаруженные дефекты, устанавливали и отлаживали систему аварийного выпуска шасси, проверяли работу механизмов уборки и выпуска шасси и щитков-закрылков, переделывали управление автоматом винта, устанавливали триммер на руле высоты.
14 и 15 июня состоялись еще два пробных полета с целью отработки ВМГ и опробования работы щитков-закрылков, а с 16 числа начались регулярные полеты с убранным шасси по программе летных испытаний.
Конечно же, первым делом всех интересовала максимальная скорость нового истребителя. С полетной массой 2485 кг машина показала максимальную скорость 412 км/ч у земли, 492 км/ч на высоте 3000 м и 545 км/ч на высоте 6000 м. Правда, скорость у земли сочли несколько заниженной из-за неудовлетворительной работы винта ВИШ-23Е, который в конце скоростных площадок на максимальной скорости не держал заданных оборотов. С 23 июня также начали замерять скороподъемность, высоту 3000 м самолет набирал за 4 мин, 5000 м за 6,3 мин и 8000 м за 12 мин.
В первый день июля из-за отсутствия летчика запланированный полет не состоялся, поэтому он был целиком посвящен работе на матчасти. В этот день на И-28 установили вооружение и отладили работу кислородного оборудования, так как предстоял полет на потолок. На следующий день П. М. Стефановский на машине, уже имевшей полетную массу 2600 кг, за 28 мин достиг максимально возможной высоты, составившей 10400 м.
Также 2 июля Петр Михайлович совершил еще один полет, во время которого он на высоте 4000 м выполнил серию правых и левых виражей для подбора наивыгоднейшей скорости. Маневренность машины проверяли 3 июля на высоте 2000 м – среднее время виража составило 25-26 с. Техника его выполнения такая же, как на самолете И-16 – сложна и было трудно удерживать скорость на вираже.
На 4 июля назначили полет с целью определения вибраций типа бафтинг и флаттер. По заданию летчик должен был вводить машину в пикирование с высоты 5500 м и поэтапно, через каждые 20 км/ч, наращивать скорость с 520 до 600 км/ч (по прибору). Выход из пикирования ограничили высотой 3500 м. В случае возникновения вибрации пилоту предписывалось убрать газ и, выйдя из пикирования, прекратить полет.
В 10 ч 58 мин Петр Михайлович поднял машину в воздух. Перед этим для предосторожности открывающуюся створку фонаря демонтировали. Поначалу все шло хорошо. Выполнив в соответствии с заданием три захода с 5500 м, последовательно доводя скорость до 520, 560 и 580 км/ч (по прибору), он поднял И-28 на высоту 6100 м, набрал максимальную скорость и в четвертый раз ввел истребитель в пике (под углом 60-70°). Когда скорость достигла отметки 595 км/ч, у машины разрушился хвост, а летчика выбросило из кабины.
Из донесения летчика-испытателя П. М. Стефановского:
«…Высота терялась быстро, началось пикирование от Щелково в южном направлении правее аэродрома.
На Н=3500 метров скорость дошла до 595 км/час по прибору. В этот момент самолет вздрогнул и как будто бы увеличились капоты мотора с правой стороны, но я не видел, чтобы какая-нибудь деталь пролетела мимо.
В следующий момент я почувствовал, что самолет заваливается влево и не слушается рулей. Все это произошло почти мгновенно в течение десятой доли секунды.
По-видимому, в следующий момент от колоссальной нагрузки я потерял сознание и был выброшен из самолета.
Пришел в себя в воздухе в положении на спине вниз головой и увидел над собой летящие мелкие детали. Первая моя мысль была, не открылся ли парашют при ударе о самолет, но сейчас же убедился, что лямки на мне, нашел рукоятку троса и выдернул ее. Парашют раскрылся хорошо и быстро, справа внизу метров 500 увидел штопорящий самолет…».
В 11 ч 30 мин неуправляемый истребитель упал в поселке Балашиха у здания школы и был полностью разрушен. Летчик, отделавшись ушибом правой ноги, благополучно приземлился на парашюте е двух километрах севернее места падения самолета. Таким печальным образом испытания «завершились» на 17-м полете. Общий налет И-28 составил 9 ч 4 мин, а наработка мотора М-87А – 17 ч 9 мин.
Для выяснения причин аварии и установления мер, необходимых для их устранения совместным приказом НКО и НКАП №096/168 от 5 июля 1939 г. была создана комиссия под председательством заместителя начальника ЦАГИ профессора С. Н. Шишкина В ее состав вошли: от НИИ ВВС КА – начальник института бригинженер А.И. Филин, его помощник бригинженер И. Ф. Петров, ведущий инженер военинженер 1-го ранга И. Г. Лазарев, начальник истребительного отделения военинженер 1-го ранга А. С. Воеводин и начальник 5-го отдела (моторного) военинженер 1-го ранга П.А. Саморуков; от НКАП – начальник 3-го отдела 1-го ГУ НКАП Н.Н. Леонтьев, его заместитель И. Машкевич, главный конструктор В. П. Яценко и специалисты ЦАГИ: профессоры М. В. Келдыш и А. Ю. Ромашевский, а также старший инженер Н. Столбовой.
Комиссии предписывалось немедленно приступить к работе и дать обоснованные выводы не позднее 10 июля, в случае необходимости использовать для этого любых специалистов и лаборатории ЦАГИ. В свою очередь директор завода №81 П. М. Самсонов и главный конструктор В. П. Яценко должны были предоставить в распоряжение комиссии все необходимые расчеты, материалы, образцы и части самолета и по ее требованию вне очереди проводить работы как расчетного и испытательного, так и производственного характера.
На основании анализа всех представленных материалов комиссии удалось установить все обстоятельства аварии. При достижении на пикировании скорости 595 км/ч (по прибору) на высоте около 3500 м, то есть при истинной скорости не менее 725 км/ч произошел отрыв нижнего сегмента капота мотора по заклепкам с последующим его задиром и полным отрывом от машины. Это вызвало сильный аэродинамический толчок, вследствие которого нагрузка на горизонтальное оперение увеличилась. В свою очередь оперение, работая и без того довольно напряженно, не выдержало, и правый узел крепления переднего лонжерона стабилизатора разрушился по гребенке, а вслед за ним разрушился и левый узел.
Следствием разрушения узлов крепления переднего лонжерона стало сваливание машины на нос, что на указанной выше скорости дало большую отрицательную перегрузку, не менее 5. Это обстоятельство и привело к обрыву привязных ремней и выбросу летчика из кабины.
Далее передний лонжерон стабилизатора уперся в горизонтальную жесткость фюзеляжа, руль высоты остался неуправляемым, и машина перешла на кабрирование. Из-за возникших нагрузок оперение, не имеющее переднего крепления, вырвало вверх. При этом были разрушены киль и верхняя часть фюзеляжа. Затем оставшееся, но сильно ослабленное вертикальное оперение сорвало набегающим потоком.
Лабораторный анализ разрушившихся частей показал, что механические свойства материала переднего узла крепления стабилизатора по сравнению с техусловиями оказались занижены на 10% по крепости на разрыв и на 20-25% по твердости. Склейка обшивки фюзеляжа со стрингерами и шпангоутами была произведена недоброкачественно.
По мнению комиссии, причиной аварии явилась недостаточная прочность капота мотора на большой скорости, когда влияние сжимаемости воздуха, еще недостаточно исследованное, сказывается на увеличении сопротивления и местных нагрузок Отрыв нижнего сегмента капота вызвал увеличение нагрузки на горизонтальное оперение по сравнению с нормальной нагрузкой для случая пикирования, что привело к поломке узлов стабилизатора, литой материал которых оказался неоднородным и имеющим в ушках гребенок резкие выпады по твердости до 25%.
Расчеты оперения и хвостовой части фюзеляжа, а также статиспытания, проведенные как в процессе постройки самолета, так и по требованию комиссии показали, что нормированные нагрузки, указанные части выдерживают, а их разрушение объясняется имевшей место повышенной нагрузкой.
Комиссия в своем заключении отметила, что для безопасной эксплуатации самолета И-28 необходимо провести ряд конструктивных мероприятий. Прочность капота на радиальные нагрузки требовалось увеличить по сравнению с существующей в 2,25 раза, причем особое внимание надлежало уделить местной прочности крепления передней части капота за кольцом. Дюралевые узлы крепления переднего и заднего лонжеронов стабилизатора предписывалось делать не литыми, а штампованными. Узел регулировки стабилизатора необходимо было изъять, а стабилизатор сделать переставным на земле и оснастить его управляемым триммером вместе с этим требовалось улучшить конструкцию и технологическое исполнение силовых шпангоутов, к которым крепились лонжероны стабилизатора, а также переработать жесткости продольных элементов хвостовой части и установить соответствующие расчету на резонанс трубы тяг управления.
В свою очередь ЦАГИ поручили на базе своих и зарубежных материалов разработать временные нормы прочности капотов, а также провести специальный эксперимент с дренажем капота. Кроме этого требовалось срочным порядком проверить прочность капотов на опытных машинах И-180 и И-207, на основе чего разработать предварительные рекомендации по расчету капотов на прочность для всех конструкторских бюро.
Хотя наличие флаттера комиссия не установила, она сочла необходимым для обеспечения безопасности самолета провести ряд мероприятий. В частности ЦАГИ было предложено дать главному конструктору исчерпывающие предложения в части доведения расчетной скорости флаттера до скорости установившегося пикирования на основе проверенного расчета. Кроме этого ЦАГИ предписывалось расширить работы в области вибраций типа флаттер, а НКАП всячески способствовать этому.
Также комиссия сочла необходимым отметить образцовое выполнение летчиком-испытателем П. М. Стефановским сложного задания, и за проявленное при аварии мужество и отвагу ходатайствовало о его представлении к правительственной награде, вскоре Петр Михайлович был награжден орденом Ленина.
В августе 1939 г. специалисты НИИ ВВС КА, подводя итоги первого этапа испытаний, отметили, что самолет И-28 с мотором М-87А превосходит И-16 по скорости на 100-110 хм/ч и
«является в настоящее время первым в СССР скоростным истребителем».
После установки мотора М-88 они ожидали увеличение максимальной скорости до 590-600 км/ч.
По мнению военных применение смешанной конструкции с преимущественным использованием дерева позволяло широко и с минимальными затратами внедрять самолет в производство, особенно в военное время. Однако полетная масса И-28 по сравнению с расчетной получилась больше на 350 кг и составила 2666 кг, что для данного типа истребителя считалось ненормальным
Центровка пустого самолета (2257 кг) составила 20,89% САХ, при полетной массе 2375 кг – 26,95% САХ и при 2666 кг – 26,41 %САХ. выпуск шасси изменял центровку в пределах 0,5% САХ. Таким образом, смещение центра тяжести при изменении массы самолета 8 полете (выработка горючего, расход боеприпасов и выпуск шасси) оказалось незначительным, в связи с чем центровка самолета была признана хорошей.
На разбеге и пробеге самолет вел себя устойчиво и не имел тенденций к разворотам. Камерно-воздушные тормоза обладали высокой эффективностью и во время испытаний показали себя с хорошей стороны. Щитки-закрылки хотя и требовали увеличения жесткости, но работали безотказно. Они обеспечивали большую крутизну траектории планирования и уменьшали посадочную скорость и длину пробега, а возможность открытия щитков-закрылков на любой угол в пределах 50° позволяла использовать их на взлете и виражах. Взлетно-посадочные свойства замерить не успели, но во время проведенных полетов длина разбега ориентировочно составила 200-250 м, а пробега с применение тормозов и закрылков – 300-350 м.
Управляемость, маневренность, пилотажные и штопорные свойства самолета из-за аварии также выявить не удалось. Продольная, поперечная и путевая устойчивость И-28 оценивались как недостаточные. В связи с этим для нормальной эксплуатации самолета необходимо было провести ряд конструктивных изменений в том числе:
- • увеличить поперечное «V» по средней линии до 6-7°;
- • увеличить площадь вертикального оперения за счет площади киля;
- • увеличить площадь горизонтального оперения за счет площади стабилизатора;
- • установить на рулях и элеронах управляемые триммеры.
Винтомоторная группа за время испытаний в целом работала удовлетворительно, было отмечено падение давления масла на пикировании (до 1 кг/см²) и на максимальных скоростях
в конце площадок (до 3 кг/см²). Нарекания вызвала работа автомата винта из-за его неустойчивой работы. После замены двух регуляторов Р-2 и переделки проводки управления автоматом удалось добиться удовлетворительных результатов. Полностью закончить испытания ВМГ также не удалось. Заводу №81 рекомендовалось устранить указанные и ряд других недостатков, а также изменить крепление моторамы, не связывая ее с узлами крыла, так как в противном случае снятие и установка мотора вместе с моторамой в эксплуатации вызовет большие неудобства и необоснованную потерю времени.
Что касается конструкции самолета, то военные рекомендовали сделать фонарь кабины пилота открывающимся назад и отработать замки для быстрого его открытия в аварийной ситуации. Аварийный выпуск шасси предписывалось сделать принудительным, обеспечивающим запирание замков в выпущенном положении. Указывалось на необходимость установки механических указателей выпуска шасси и щитков-закрылков как дублирующих световую сигнализацию. Весовую компенсацию элеронов требовалось изменить, так как имеющаяся не соответствовала требованиям аэродинамики и, кроме того, противовесы не имели достаточную жесткость и в полете расшатывались. Запас топлива надлежало увеличить с 210 до 250 кг. Вместе с этим рекомендовалось также разработать конструкцию сбрасываемых подвесных топливных баков.
Обращалось внимание на то, что при разборке самолета шасси оставалось в крыле, и под фюзеляж необходимо было ставить специальную тележку. В связи с этим для сборки и разборки машины необходим 3-тонный кран. Из-за этого в полевых условиях указанный процесс будет весьма затруднен, и в практике эксплуатации и снабжения строевых частей ВВС КА придется ориентироваться ка переброску матчасти летом.
Стрелковое вооружение самолета оценивалось как достаточно мощное. Правда, отсутствие синхронизаторов на моторе М-87А не позволило провести его испытания. При постройке второго экземпляра И-28 крупнокалиберные пулеметы ШВАК рекомендовалось заменить пулеметами БС (ТКБ-150).
Приборную доску надлежало перекомпоновать в соответствии с последними требованиями НИИ ВВС КА. Аккумулятор необходимо было вынести подальше от бензосистемы и разместить в изолированной нише на левом борту фюзеляжа. Кроме этого в дополнение к аккумулятору самолет требовалось оснастить генератором ГС-350, а вместо факелодержателей типа НИИМЕ предписывалось установить держатели НГ-12.
В своем заключении специалисты НИИ ВВС КА отметили, что
«по своим летным данным и вооружению самолет И-28 М-87А (М-88) конструкции инженера Яценко являлся современным скоростным типом одноместного истребителя».
Поскольку из-за аварии летные испытания опытного самолета незакончены, то необходимо было форсировать постройку «дублера» с усилением его конструкции согласно предложениям аварийной комиссии и закончить испытания на пилотаж, штопор и вооружения не позднее 15 октября 1939 г. 1-му ГУ НКАП рекомендовалось вести подготовку к серийному производству самолета И-28 с учетом устранения всех конструктивных и эксплуатационных дефектов, отмеченных в акте аварийной комиссии и в отчете по первому этапу испытаний. В тоже время указывалось на ненормальное положение, вызванное отсутствием синхронизаторов под трехлопастной винт к мотору М-87А. В связи с этим требовалось обеспечить скорейшее получение мотора М-88 с синхронизатором под винт-автомат ВИШ-23Е для установки на «дублер», иначе установленное на И-28 стрелковое вооружение невозможно будет испытать и самолет фактически окажется небоеспособным
Также военные отметили низкое качество технологии склейки деревянных конструкций на заводе №81, которому предписывалось ввести строгий контроль качества производства. В свою очередь главному конструктору необходимо было облегчить машину на 200-250 кг.
источник: Евгений Арсеньев «Скоростные истребители Яценко» «Авиация и космонавтика» 2017-01
