Гонка за призраком скорости. За год до «Спитфайра»
Располагая в 30-е годы прекрасными для своего времени истребителями типа И-15 и И-16, считавшимися лучшими в мире и доказавшими свое превосходство над аналогичными машинами иностранного производства в ходе боевых действий в Испании и на Дальнем Востоке, ВВС РККА к началу второй мировой войны стали терять свое превосходство. Одна из причин отставания — отсутствие мощного легкого двигателя жидкостного охлаждения. В какой-то мере это было обусловлено и тем, что до войны практически только приступили к созданию специальных гоночных самолетов.
В то же время Советский Союз уже в 30-е годы имел приоритет в области создания рекордных самолетов, предназначенных для сверхдальних перелетов. Для таких машин не нужны были сверхмощные высокооборотные двигатели. Прекрасные результаты получались за счет рациональной конструкции планера, хорошей аэродинамики. В этом плане интересна уникальная история создания в нашей стране самолета, предназначенного для побития мирового рекорда скорости.
7 мая 1935 года заместитель начальника Главного управления авиационной промышленности (ГУАП) Марголин выдал конструкторской бригаде Н.Н.Поликарпова задание на проработку вопроса о возможности создания в СССР рекордных скоростных самолетов: сухопутного (максимальная скорость не менее 600 км/ч) и морского (около 800 км/ч). Это задание носило внеплановый характер и могло задержать выпуск новых боевых машин. Тогда Николай Николаевич привлек к его выполнению лучших специалистов конструкторского бюро М.Р.Бисновата, В.К.Таирова и других, надеясь использовать результаты проведенных исследований при проектировании новых истребителей. Основные усилия решили сосредоточить на компоновках, аэродинамике рекордных самолетов, повышении мощности и тяги винтомоторных установок.
Морские рекордные рассматривались в схемах двухпоплавкового самолета и летающей лодки. Выяснилось, что для достижения скорости 700 км/ч мощность мотора должна быть не менее 2300 л.с, 800 км/ч — не менее 5000 л.с. (при условии использования значительной по тем временам удельной нагрузки на крыло — 200 кг/м². По мнению Поликарпова, прекрасно разбиравшегося в проблемах авиамоторостроения, мощность свыше 5000 л.с. в ближайшие 10 лет являлась нереальной, и он поставил под сомнение возможность достижения на морском самолете скорости свыше 800 км/ч.
Сухопутные рекордные самолеты рассматривались как с двигателями воздушного охлаждения, так и жидкостного. При расчетах удельная нагрузка на крыло прииималасьравной 140 кг/м² (см. табл.1.).
В 1935 г. авиамоторостроительные конструкторские бюро (в первую очередь Швецова и Назарова) только начали работу над созданием двигателей воздушного охлаждения мощностью свыше 1000 л.с. и Поликарпов прогнозировал в 1935-1937 гг. применять двигатели жидкостного охлаждения, форсирование за счет увеличения диаметра цилиндра, повышения наддува, степени сжатия и так далее. При этом для двигателя М-100 возможно повышение мощности с 750 л.с. до 2100 л.с, а для М-34 с 750 л.с. до 2250 л.с. Сокращение ресурса мотора для рекордного самолета существенной роли не играло бы. С целью снижения аэродинамического сопротивления предполагалось использовать паровое охлаждение.
Таблица 1
Казалось, что более простым способом создания двигателя требуемой мощности является спарка без форсирования двух моторов Испано-Сюиза 12 Ybrs (2×750=1500 л. с). Оценили этот вариант. Из-за увеличения удельного веса данного двигателя летные характеристики самолета оказались не столь высокими: максимальная скорость у земли около 500 км/ ч, а на высоте 4000-5000 м — около 600 км/ч.
Свои соображения Поликарпов изложил в докладной записке директору завода № 39 им.Менжинского от 21июня 1935 г. Он прогнозировал, что рекорд скорости в лучшем случае может быть побит весной или летом 1937 года при условии начала работ с осени 1935-го и срока подачи мотора в первой половине 1936-го.
В то время рекордные скорости составляли по сухопутным самолетам — 504 км/ ч, по морским — 709 км/ч. Исследуя динамику ее роста с 1920 г., Поликарпов доказывал, что на 1937 г. цифры из задания ГУАПа по сухопутным самолетам в 600 км/ч занижены, на очереди уже 700. А вот по морским машинам едва превысит 800 км/ч. Для сокращения сроков проектирования следовало бы использовать схему истребителя ЦКБ-15 (И-17). Всего на проектирование самолета тогда потребуется 12 месяцев.
Летом 1935-го на совещании в ГУАП Николай Николаевич выступил с докладом «Как мы представляем себе рекордный самолет». В нем он поставил проблемы создания двигателя соответствующей мощности, сохранения кпд винтомоторной установки с ростом скорости, гашения реакции винта грузом (с помощью соосных винтов или иным способом) и другие.
Поликарпов взял на себя разработку сухопутного рекордного самолета, морской решили проектировать совместно с конструкторской бригадой завода № 31. По предварительной оценке, рекордная машина должна была иметь крыло площадью 13,5-14 м², мидель фюзеляжа — 0,8-0,805 м². Предусматривалась возможность увеличения удельной нагрузки на крыло до 150-170 кг/м².
При обсуждении доклада выяснилось, что проектирование рекордных самолетов во многом перекликается со взглядами ВВС на разработку перспективного истребителя-перехватчика при использовании существующих двигателей. С мотором М-100 его максимальная скорость должна быть не менее 500 км/ч, а с мотором М-34Ф — не менее 550 км/ч. Высокая скорость уменьшит вероятность поражения системы парового охлаждения. Снятие же вооружения, замена двигателя и консолей крыла, другие мелкие изменения на таком самолете превращали его в рекордный.
В 1935 г. Поликарпов начал проектировать истребитель И-18 с мотором М-100, И-19 — с мотором М-34НФ, С.В.Ильюшин взялся за И-21.
Такой подход позволял, во-первых, частично финансировать программу создания рекордного самолета за счет средств ВВС, во-вторых, при отсутствии надлежащего двигателя проводить проработку конструкции рекордного скоростного самолета на проекте истребителя. Его обозначили как ЦКБ-25, в вариантах с мотором Испано-Сюиза 12 (И-18) и с М-34НФ (И-19).
И-18 (ЦКБ-25) представлял собой низкоплан, выполненный по схеме ЦКБ-15, с площадью крыла 13,45 м² и убираемым шасси. Носок крыла кессонного типа использовался в качестве бензобака. Секции парового охлаждения водорадиатора из нержавеющей стали покрывали поверхность крыла за первым лонжероном. Снизу под моторамой крепился маслобак с поверхностным маслорадиатором. Шасси и костыль убирались пневмосистсмой.
Эскизный проект ЦКБ-25 был готов к концу 1935-го. Но с августа решили трансформировать эту программу в проект истребителя ЦКБ-33, так как не представилось возможным снижать температуру двигателя на взлетном режиме системой парового охлаждения.
ЦКБ-33 в отличие от ЦКБ-25 имел два выдвижных и убираемых в полете радиатора размерами 0,2×0,4×0,3 м и несколько измененные массогабаритные характеристики. Эскизный проект был готов в декабре 1935-го. К февралю 1936-го он подвергся переработке в проект самолета ЦКБ-43. Он отличался от предыдушего в основном крылом уменьшенной площади (для повышения максимальной скорости полета).
После последовательных приближений был разработан проект, который мог послужить прототипом для создания рекордного скоростного самолета. ЦКБ-43 начали строить, но не завершили. Прекратили проектирование и других модификаций. В том числе его подвесного варианта для системы «звено» с высокой удельной нагрузкой на крыло площадью всего 9,13 м² и с максимальной скоростью полета 575 км/ч при сравнительно маломощном двигателе «Испано-Сюиза» 12, а также истребителя И-19. Работы над рекордным самолетом были также остановлены.
Таблица 2
Произошло это по многим причинам. Моторостроители не справлялись с реализацией заданий по проектированию перспективных двигателей. Например, по плану М-105 должен был представляться на испытания в 1937-м, но эти сроки не выдержали. Фактически разработкой моторов для рекордных самолетов никто не занимался. Конструкторские бригады, размещенные на заводе № 39, не имели собственной производственной базы. Возможности завода для постройки опытных самолетов оказались ограниченными. К тому же Поликарпова в конце 1936-го назначили одновременно главным конструктором завода № 84 в Москве и № 21 в Горьком. Ни на одном из них в то время опытного производства не было.
Кроме того шла война на Дальнем Востоке, в Испании. В первую очередь совершенствовалась боевая техника. Однако опыт Поликарпова не пропал даром, он использовался при разработке других машин.
источник: Владимир ИВАНОВ "ГОНКА ЗА ПРИЗРАКОМ СКОРОСТИ. ЗА ГОД ДО «СПИТФАЙРА»" Крылья Родины 11-1993
