Истребители П.О.Сухого периода второй мировой войны

Данная статья является дополнением к статье «ДДБШ Су-8. Самый лучший штурмовик. И его братья. СССР.«, выложенной уважаемым коллегой Serg-ом и посвящена проектам истребителей КБ Павла Осиповича Сухого времен второй мировой войны.

Проектом плана опытного самолетостроения на 1939 год предусматривалось, среди прочих задач, создание скоростных истребителей. Такое задание получили конструкторские коллективы Н.Н.Поликарпова, В.К.Таирова, В.П.Яценко, А.В. Сильванского и возглавляемый П.О.Сухим 15 отдел завода № 156.

В конце 1938 года ВВС разработали ТТТ на одноместный истребитель с мотор-пушкой М-103П или М-103 с двухскоростным нагнетателем. Пока ТТТ согласовывались, в КБ В.Я.Климова спроектировали более мощный двигатель М-105. Руководство НКАП сделало ставку на этот двигатель, под него же были скорректированы тактико-технические требования.

Согласно утвержденным 8 марта 1939 года ТТТ, самолет должен был иметь следующие летно-тактические данные:

• Максимальная скорость на Н= 6000-7000 м – 625-675 км/ч.
• Практический потолок – 11000 м.
• Время набора Н=8000м – 10 мин.
• Техническая дальность на 0,9 Vмакс:
  • с нормальной нагрузкой -600 км.
  • в перегрузочном варианте -1000 км.
• Время виража на Н= 1000 м -14-16 с.
• Посадочная скорость – 105-110 км/ч.
• Экипаж – 1 чел.
• Вооружение: 2 ШКАС, б/з -1700 патронов;
• 1 ШВАК 20мм, б/з – 120 патронов.
• Бомбовая нагрузка (в перегрузку) – 100 кг.

Сроки предъявления на испытания: 1-й экз. – октябрь 1939 г., 2-й -декабрь 1939 г.

ТТТ были приняты П.О.Сухим, но опротестованы в части максимальной скорости, установки рации в нормальную нагрузку и по количеству патронов для пушки в нормальном варианте.

25 мая 1939 года эскизный проект скоростного истребителя с двигателем М-105П, разработанный в КБ П.О.Сухого, был предъявлен на заключение в НИИ ВВС и 1 июня с положительной оценкой утвержден. 26 июля руководство ВВС утвердило протокол заседания макетной комиссии.

29 июля 1939 года постановлением «О создании новых опытных самолетов истребителей в 1939-1940 г.г.» КО при СНК СССР обязал

«…НКАП (главного конструктора т.Сухого и директора завода № 135 т. Нейштадт) спроектировать и изготовить одноместный пушечный истребитель в двух экземплярах:

а) первый экземпляр с мотором М-105П с ТК-2 со следующими данными:

Максимальная скорость на высоте 5-6000 м – 560-580 км/ч.

Максимальная скорость на высоте 8-10000 м – 600-625 км/ч.

Посадочная скорость – 110-120 км/ч.

Дальность нормальная на 0,9 макс, скорости – 600 км.

Дальность при перегрузке на 0,9 макс, скорости с подвесными баками – 1000 км.

Время подъема на высоту 10000 м -8-10 мин.

Вооружение: 1 пушка 20 мм через редуктор мотора и 2 синхронных пулемета ШКАС 7,62 мм.

Емкость бомбодержателей -100 кг.

б) второй экземпляр с мотором М-106 с ТК-2 со следующими данными:

Максимальная скорость на высоте 6000 м – 580-600 км/ч

Максимальная скорость на высоте 8-10000 м – 620-640 км/ч

Посадочная скорость – 110-120 км/ч.

Дальность нормальная на 0,9 макс, скорости – 600 км.

Дальность с перегрузкой на 0,9 макс, скорости с подвесными баками – 1000 км.

Время подъема на 10000 м – 8-10 мин.

Вооружение: 1 пушка 20 мм через редуктор мотора и 2 синхронных пулемета УШ-7,62 мм или 2 ШКАС…»

Сроки предъявления этих истребителей на государственные испытания, соответственно, март и июль 1940 года.

Рабочее проектирование самолета И-105 по заказу 330 совпало с переездом конструкторского коллектива П.О.Сухого с московского завода № 156 на харьковский авиазавод № 135. На этом заводе и велась постройка самолета, получившего обозначение И-135 (с декабря 1940 года – Су-1), а также был создан специальный стенд для отработки силовой установки. К моменту завершения постройки И-135 (конец апреля 1940 года), по решению правительства, коллектив ОКБ приступил к перебазированию в подмосковный город Калининград на вновь организуемый опытный завод № 289.

Общий вид самолета И-135

В начале июня самолет И-135 по железной дороге доставили в Раменское для проведения заводских летных испытаний. 11 июня 1940 года летчик-испытатель А.П.Чернавский проверил поведение самолета на рулении и выполнил скоростные пробежки, а 15 июня впервые поднял машину в воздух.

Первые полеты выполнялись с целью отработки ВМГ (проверка работы ТК-2, подбор маслорадиаторов и др.). 3 августа, при очередном полете на проверку температуры масла произошла авария, А.П. Чернавский по ошибке произвел посадку с убранными шасси. Самолет получил повреждения и был отправлен на завод № 289 для ремонта, в процессе которого заменили мотор, воздушный винт, изготовили новые створки канала водяного радиатора, новую нижнюю часть капота мотора.

Ремонт завершился 9 сентября, а 13 сентября испытания были продолжены летчиком-испытателем П.М.Попельнюшенко. 2 октября, на высоте 6000 м произошло разрушение мотора из-за обрыва шатунов 4-го и 10-го цилиндров. Летчику удалось нормально посадить машину. Новый мотор получили лишь в конце октября. Испытания возобновились 10 ноября. Из-за болезни П.М.Попельнюшенко дальнейшие полеты продолжил летчик-испытатель В.П.Федоров. До конца 1940 года по программе испытаний были выполнены следующие работы:

• определены взлетно-посадочные характеристиками;
• сняты балансировочные кривые в горизонтальном полете, при планировании и при наборе высоты;
• сняты максимальные скорости на высотах до 6000 м. (зафиксирована максимальная скорость 580 км/ч на высоте 4000 м);
• определена скороподъемность до 5000 м;
• проведено испытание на флаттер и бафтинг в диапазоне скоростей от 150 до 600 км/ч по прибору;
• произведен отстрел оружия в тире.

В ходе летных испытаний самолет Су-1 показал хорошую продольную и поперечную устойчивость. Взлет и посадка отличались простотой и никаких особенностей не имели. Усилия на ручку и педали – нормальные.

В начале января 1941 года самолет Су-1 перелетел на аэродром завода № 289 для выполнения комплекса доработок. Из-за обгорания лопаток турбин с самолета сняли турбокомпрессоры и отправили в ЦИАМ для ремонта. Для улучшения температурных режимов маслосистемы в центроплане крыла смонтировали два восьмидюймовых маслорадиатора, взамен одного, размещавшегося под мотором М-105, в связи с чем, потребовалась доработка центроплана крыла и капота мотора.

По завершению доработок маслосистемы, из-за отсутствия новых ТК-2, приняли решение продолжить программу летных испытаний без них. В течение февраля на Су-1 были сняты скоростные характеристики по высотам свыше 6000 м и определена скороподъемность. 10 марта самолет перелетел на завод № 289 для установки новых турбокомпрессоров, а уже с 21 апреля 1941 года заводские летные испытания были продолжены.

Второй экземпляр И-135 (заказ 360) достраивали на заводе № 135 под руководством главного конструктора П.Д.Грушина. Из-за отсутствия двигателя М-106 на нем установили М-105. Эта машина, получившая обозначение Су-3, в незаконченном виде 17 января 1941 года прибыла на завод № 289 для покраски, установки винта и доработок по маслорадиаторам, центроплану и капоту. К середине апреля самолет Су-3 был готов к проведению заводских летных испытаний. Однако в связи с выявившейся нецелесообразностью дальнейшие работы по самолетам Су-1 и Су-3 были прекращены совместным постановлением СНК СССР и ЦК ВКП(б) от 16 апреля 1941 года. После выхода постановления самолет Су-1 до начала мая совершил еще несколько полетов, а Су-3 был законсервирован.

О дальнейшей судьбе этих самолетов известно мало. По некоторым сведениям самолет Су-1 сильно повредили в процессе эвакуации и больше не восстанавливали. Что касается самолета Су-3, то он был эвакуирован в Новосибирский филиал ЛИИ НКАП. По сводкам НИИ ВВС в марте-апреле 1942 года по решению руководства ЛИИ проводилась НИР «…по рациональности применения ТК на современных истребителях…». Для этих целей использовался самолет Су-3. В процессе исследовательских полетов было выявлено, что полностью открытые створки водорадиатора приводили к тряске хвостового оперения. Тряску устранили путем установки створок измененной формы.

Самолет Су-1 после комплекса доработок

Самолет Су-1 на месте аварийной посадки

Справедливости ради следует отметить, что, несмотря на требование, изложенное в постановлениях правительства, конструкторы С.А.Лавочкин, В.П.Горбунов, М.И. Гудков и А.С.Яковлев в ходе работы над новыми истребителями (И-301 и И-26), по тем или иным причинам, отказались от применения турбокомпрессоров. И только П.О. Сухой, попытался создать истребитель с высокими ЛТД. Но эта попытка не увенчалась успехом, из-за невозможности довести силовую установку с ТК до надежной эксплуатации.

Скоростной истребитель Су-1 (Су-3), предназначенный «для ведения активного боя на перехвате или догоне», представлял собой одноместный моноплан смешанной конструкции с низко расположенным крылом.

Фюзеляж по конструкции – деревянный полумонокок овального сечения, выполненный без технологических разъемов. Силовой каркас состоял из четырех лонжеронов переменного сечения, стрингеров, шпангоутов и обшивки, выклеенной из березового шпона. К переднему шпангоуту крепилась сварная рама ферменной конструкции, на которой размещался двигатель М-105 и вооружение, закапотированные легкосъемными металлическими крышками. В средней части фюзеляжа располагалась кабина пилота, закрытая прозрачным фонарем, а под полом – бензобак. В хвостовой части находился канал водорадиатора, и размещалось оборудование.

Свободнонесущее цельнометаллическое крыло состояло из двух отъемных консолей и центроплана. Силовой каркас крыла включал в себя стальной лонжерон, заднюю стенку, нервюры и обшивку. На левом элероне располагался триммер.

Хвостовое оперение включало в себя киль с рулем поворота и стабилизатор с рулем высоты. Киль выклеивался заодно с фюзеляжем и имел два лонжерона коробчатого типа. Стабилизатор состоял из трех продольных стенок, набора стрингеров и обшивки, выполненных из дюралюминия. Каркас руля поворота и руля высоты – дюралевый с полотняной обшивкой. Руль поворота и рули высоты имели триммеры.

Самолет Су-3

Турбокомпрессор Су-3

Шасси – трехопорное с хвостовым колесом. Основные опоры убирались назад в центроплан с поворотом колес относительно опор на 90°. Хвостовое колесо убиралось в фюзеляж. Уборка и выпуск шасси осуществлялись при помощи гидросистемы.

Система управления самолетом – смешанная. Управление рулем высоты и элеронами при помощи жестких тяг, а рулем поворота – тросовое.

Силовая установка состояла из поршневого авиационного двигателя жидкостного охлаждения М-105, мощностью 1100 л.с. и трехлопастного воздушного винта ВИШ-61. Система охлаждения – водяная, замкнутая, под давлением. Водорадиа-тор располагался в специальном канале хвостовой части фюзеляжа. Вход охлаждающего воздуха в канал осуществлялся через подфюзе-ляжный воздухозаборник, а выход – в верхней части фюзеляжа, перед килем. Регулировка охлаждения радиатора выполнялась при помощи створок с механическим управлением.

Маслорадиатор помещался под передней частью двигателя М-105П. Протестированный фибровый маслобак устанавливался в подкапотном пространстве над двигателем. Регулировка температурных режимов масла осуществлялась автоматическим и ручным способом.

Для повышения высотности двигатель имел комбинированную систему наддува, включавшую двухско-ростной приводной центробежный нагнетатель (ПЦН) и два турбокомпрессора ТК-2.

Топливо размещалось в протек-тированном фибровом бензобаке на 250 кг. Предусматривалась возможность установки под левой консолью крыла подвесного бака на 150 кг.

В состав вооружения входила мотор-пушка ШВАК калибра 20 мм с боезапасом 190 патронов, укрепленная в развале цилиндров и стреляющая через полый вал редуктора и два синхронных пулемета ШКАС с суммарным боезапасом 1800 патронов.

В перегрузочном варианте предусматривалась бомбовая нагрузка до 1 00 кг.

Самолет имел броневую защиту летчика и водяного радиатора от обстрела сзади.

ОСНОВНЫЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ И ВЕСОВЫЕ ДАННЫЕ САМОЛЕТА СУ-1

• Длина самолета, мм……………………………. 8425 (8380)
• Размах крыла, мм ………………………………11500 (10500)
• Площадь крыла, м2………………..…………19 (17)
• Масса самолета, кг:
  • пустого…………………….………. 2151
  • полетная…………………………….… 2816 (2860)

Во втором полугодии 1939 года П.О.Сухой предъявил в НИИ ВВС проект скоростного истребителя с мотором М-120 2ТК. Истребитель предназначался для ведения активного воздушного боя, поражения противника огнем в сочетании с большой скоростью полета, а «в особых условиях обстановки» и для поражения наземных целей бомбометанием с пикирования.

В октябре 1939 года было подготовлено заключение по эскизному проекту, в нем отмечалось, что:

«…Конструкция самолета, разработанная по оригинальной схеме, в целом рациональна, т.к. обеспечивает удачную компоновку ВМГ и хорошие летно-тактические характеристики….

Самолет… имеет лучшую аэродинамическую форму не только по сравнению с самолетами, имеющими моторы воздушного охлаждения, но и с самолетами, имеющими моторы жидкостного охлаждения за счет возможности придания хорошей формы передней части фюзеляжа…»

В выводах указывалось:

«…1. Выбранная конструктором схема при наличии мощного мотора обеспечивает получение самолета с летными данными, резко выделяющимися от данных лучших заграничных истребителей и истребителей ВВС РККА, а также обладающим мощным вооружением и хорошим обзором вперед. Постройка такого самолета является крайне необходимой.

2. Летно-тактические данные расчетом, в основном, обоснованы и проект в целом является вполне реальным, а самолеты такой схемы были уже построены и проверены в полете. (Белл ХР-39, Кольховен FK-55)…».

Проект был одобрен специалистами НИИ ВВС, Заключение гласило:

«…Эскизный проект пушечного скоростного истребителя с мотором М-120 и 2ТК — утвердить.

2. Главному конструктору довести скорость самолета до 750 км/ч, внести в проект изменения в соответствии с настоящим заключением и ТТТ ВВС РККА и предъявить в НИИ ВВС к 1 декабря 1939 года.

3. Поставить вопрос перед ЦИАМом о срочном изготовлении турбокомпрессора к мотору М-120.

4. Включить постройку самолета в план опытного строительства на 1940 год».

Эскизный проект был утвержден Начальником ВВС РККА Я.В. Смушкевичем 4 ноября 1939 года с резолюцией:

«Дальность увеличить до 1000 км».

В докладной записке к плану опытного самолетостроения на 1940-41 годы, подготовленной в середине декабря 1939 года, отмечалось:

«…План опытного самолетостроения по одноместным скоростным истребителям имеет целью получить в 1941 году опытные истребители с максимальной скоростью 750 км/ч на высоте 9-10000 м.

Настоящее состояние скоростных истребителей характеризуется следующим:

1. Строится в серии И-16 М-63 с максимальной скоростью — 489 км/ч.
2. Подготавливается серия самолета И-180, который с М-87Б на высоте 5800 имеет скорость — 540 км/ч.
3. При установке на него М-88, самолет должен дать на высоте 7000 м — 580-600 км/ч.
4. Прошел предварительные госиспытания самолет И-28 с М-87Б, который дал на высоте 5000 м 545 км/ч.
5. При установке на него М-88, самолет должен дать на высоте 7000 м — 580-600 км/ч.
6. Находятся в постройке с выпуском на испытания в феврале-мае 1940 года истребители с М-105, М-106ТК и без ТК (т. Яковлев, Сухой, Горбунов, Бисноват) со скоростями — 620-675 км/ч.

Общий вид И М-120 (реконструкция)

При постройке нового одноместного истребителя с моторами М-120 с ТК или М-71 с ТК имеется возможность в 1941 году получить максимальную скорость 700-725 км/ч. Основанием для этого служит следующее:

1. Увеличение мощности мотора до 1500 л. с. на высоте 7500-8000 м, … может дать прирост скорости на 11%.
2. Увеличение нагрузки на кв.м крыла до 175-180 кг может дать 2%.
3. Увеличение коэффициента полезного действия винта до 0,75 … дает 2%.
4. Установка длинного вала на М-120 или удлиненного носка мотора на М-71 улучшает обтекаемость носовой части и может дать 2%.
5. Повышение высотности мотора на 2-3000 м может дать прирост скорости до 8%.

Таким образом, проведение указанного суммарно может дать 25%.

Учитывая же снижение максимальной скорости в силу сжимаемости воздуха за счет увеличения сопротивления самолета на скоростях близких к 700 км/ч (примерно 5%), можно считать, что скорость нового самолета должна повыситься, по сравнению с существующими и проектируемыми конструкциями, на 20%, т.е. если самолет с М-105 или М-88 дает сейчас 580-600 км/ч, то новый самолет в 1941 году должен дать 700-720 км/ч …

Следовательно, для осуществления намеченных скоростей в 1941 году, прежде всего, необходимо разрешить в 1940 году целый ряд вопросов, поставленных выше (новые моторы, новые винты, новые аэродинамические профили и формы, использование тепла, длинные валы, удлиненные носки).

Для применения же в опытных самолетах частично или полностью всего того, что получит положительное решение из указанного выше, целесообразно поручить главным конструкторам заводов №135 т. Сухому и №1 т. Поликарпову спроектировать и построить одноместные одномоторные истребители …».

Далее в примечании отмечалось, что эскизный проект П.О. Сухого утвержден НИИ ВВС и в настоящее время ведется рабочее проектирование самолета.

В начале января 1940 года главный конструктор завода №135 П.О. Сухой направил в адрес Зам. Наркома авиационной промышленности А.С. Яковлева письмо следующего содержания:

«В плане опытного строительства моего конструкторского бюро на 1940 год находится ряд объектов, изготовить которые в срок и должного качества на опытном производстве завода №135 не представляется возможным.

Кроме того, я предполагаю в 1940 году подготовить два проекта самолета с применением длинного вала и новейших достижений аэродинамики с расчетом получения максимальной скорости порядка 750 км/ч на 1941 год. Эти работы немыслимо провести без постоянной связи и консультации ЦАГИ, ЦИАМ и завода №24. Работа по внедрению самолета (ББ-1 — Примеч. авт.), требующая присутствия всего коллектива на … заводе №135, уже закончена….

В связи с вышеизложенным, прошу поставить вопрос о предоставлении моему коллективу одной из Московских производственных баз, в которой можно было бы наладить, в дополнение к 2-3 опытным объектам, изготовление небольших серий количеством 10-15 самолетов в год».

Компоновочная схема И М-120 (реконструкция)

4 марта 1940 года Комитет Обороны при СНК СССР утвердил план опытного самолетостроения на 1940-41 годы и, кроме того, обязал НКАП организовать на базе КБ-29 опытный завод №289.

К сожалению, в утвержденный план постройку истребителя с мотором М-120 не включили. По-видимому, это было связано с задержками в доводке двигателя М-120 (его первые летные экземпляры с ТК появились только в 1942 году), а также с загруженностью ОКБ П.О. Сухого другими работами.

Согласно эскизному проекту, самолет истребитель с двигателем М-120 представлял собой цельнометаллический низкоплан с трехколесным убирающимся шасси.

Фюзеляж состоял из двух частей: носовой (НЧФ) и хвостовой (ХЧФ). Носовая часть была выполнена в виде фермы, сваренной из хромансилевых труб с легкосъемными капотами из дюралюминия и электрона. В НЧФ размещались: редуктор воздушного винта, вооружение, кабина пилота, закрытая фонарем, и силовая установка. К носовой части крепилась передняя опора шасси. В хвостовой части, выполненной в виде дюралевого монокока, размещались: канал водорадиатора и оборудование. В нижней части находился дополнительный киль, предохраняющий ХЧФ и оперение от поломки, при посадке с большими углами.

Двухлонжеронное цельнометаллическое крыло трапециевидной формы в плане, состояло из центроплана и двух отъемных консолей. Элероны — типа «Фриз».

Хвостовое оперение — цельнометаллическое. Рули с весовой балансировкой.

Шасси — трехопорное с носовым колесом. Передняя опора убиралась по потоку с небольшим смещением от оси симметрии. Основные опоры убирались по размаху, в направлении к концевым частям крыла. Уборка и выпуск осуществлялись при помощи гидросистемы.

Самолет проектировался под поршневой двигатель жидкостного охлаждения М-120, устанавливаемый за спиной летчика, в ферменной части фюзеляжа. Такое расположение двигателя придавало НЧФ хорошо обтекаемую форму, уменьшая момент инерции и улучшая обзор летчику.

Привод воздушного винта ВИШ-27 осуществлялся посредством удлиненного вала. Вал из хромансиле-вой трубы, крепился к фланцу вала двигателя, проходил под сидением летчика и через муфту подсоединялся к переднему редуктору.

Радиатор водяного охлаждения размещался в ХЧФ за мотором и конструктивно был выполнен по аналогии с самолетом Су-1 (Су-3).

Двигатель М-120, с заявленной мощностью 1500 л.с., представлял собой 18 цилиндровую сборку из трех блоков двигателя М-103 (один блок — вверх и два — вниз).
Турбокомпрессоры располагались внутри фюзеляжа, по обе стороны от двигателя. Выхлопные газы от М-120 подводились к ТК, а из них отводились в канал за водорадиатором. Предусматривался отвод газов в канал водорадиатора, минуя ТК. Кроме того, выхлопные трубы заключались в кожухи, продув которых осуществлялся через воздухозаборники в лобовой части центроплана с выходом продувочного воздуха в канал за водорадиатором. Поступление выхлопных газов и продувочного воздуха в канал за водяным радиатором повышало теплосодержание газовоздушной смеси и способствовало созданию дополнительной реактивной тяги.

Топливо размещалось в двух центропланных протектированных баках по 325 кг, для обеспечения взрывобезопасности, заполняемых выхлопными газами. Предусматривалась подвеска дополнительного топливного бака на 150 кг.

Вооружение включало в себя 23-мм пушку с боезапасом в 100 патронов, стреляющую через полый вал редуктора и два синхронных пулемета БС калибра 12,7 мм, с суммарным боезапасом 400 патронов.

На самолете предусматривалась установка кислородного и противопожарного оборудования, а в перегрузочном варианте — радиостанции.

Бронезащита — аналогична самолету Су-1.

Основные расчетные данные истребителя с М-120:

В скобках указаны данные, ожидаемые по расчетам специалистов НИИ ВВС.

Снятие с плана истребителя с двигателем М-120 заставило специалистов ОКБ продолжить изыскания по выбору облика скоростного истребителя.

В апреле 1940 года П.О.Сухой обратился к начальнику 11 ГУ НКАП С.Н.Шишкину с просьбой заказать для опытного отдела завода №135 два двигателя М-90 с удлиненным носком, мотивируя ее тем, что

«…Необходимое удлинение 300-400 мм должно обеспечить возможность установки специального капота сильно вытянутого вперед. Обычный капот на мотор с нормальным носком не может быть применен на самолете со скоростью 650-700 км/ч, т.к. местные сверхзвуковые скорости приводят к увеличению лобового сопротивления в несколько раз…».

К июлю 1940 года в ОКБ завершилась разработка эскизного проекта одноместного истребителя с двигателем воздушного охлаждения М-90 (1750 л.с.) с двумя турбокомпрессорами ТК-1.

Согласно ТТТ самолет предназначался для ведения активного воздушного боя, а также для выполнения задач по взаимодействию с наземными войсками.

В отзыве НИИ ВВС на эскизный проект отмечалось:

«1. Предъявленный конструктором проект в целом является вполне реальным, летно-тактические данные расчетом, в основном, обоснованы и обеспечены конструктивной схемой и наличием мощного мотора.

3. Принимая во внимание:

• сравнительно невысокие показатели максимальных скоростей проектируемого самолета;
• что постройка самолета может быть закончена не ранее февраля — марта 1941 года, в то время, как подобный самолет И-185 М-90 уже построен.

Постройку самолета с М-90 и 2ТК-1 конструкции тов. Сухого П.О. считать нецелесообразной».

В заключении было указано, что утвердить эскизный проект не представляется возможным, а главному конструктору предлагалось:

«…направить на ближайшее время работу своего КБ на доводку серийного самолета ББ-1 с М-88 в части ВМГ и максимальных скоростей, на быстрейшее внедрение в серию модификации самолета ББ-1 с М-81, \ М-90, на постройку опытного самолета ОБШ с М-71, на доводку опытного самолета ББ-2 с М-88 и истребителя И-330 с М-105».

Общий вид И М-90 (реконструкция)

4 августа 1940 года Заключение по эскизному проекту одноместного истребителя с М-90 и 2ТК-1 было утверждено Начальником ГУ ВВС РККА генерал-лейтенантом авиации П.В. Рычаговым.

По своей схеме, конструкции и технологии самолет был аналогом истребителя И-185, фюзеляж — деревянный, крыло — цельнометаллическое. С целью уменьшения лобового сопротивления, проект предусматривал сильно вытянутый и заостренный капот двигателя, что требовало удлинения носка вала двигателя. Турбокомпрессоры устанавливались за спиной летчика по бортам фюзеляжа. Такое их расположение позволяло избегать ослепления летчика выхлопными газами при ночных полетах. Выхлопные трубы от двигателя и воздуховоды от ТК-1 пролегали снаружи вдоль бортов фюзеляжа и были заключены в металлические кожухи. В магистралях наддува предусматривались воздухо-воздушные радиаторы, размещенные на бортах фюзеляжа. На турбинных частях турбокомпрессоров крепились так называемые реакторы, повышающие реактивный эффект, создаваемый выхлопными газами.

Протестированный бензобак на 300 кг топлива помещался под сиденьем летчика. Для повышения боевой живучести бак заполнялся выхлопными газами. Предусматривалась подвеска дополнительного бензинового бака на 200 кг топлива.

Вооружение самолета состояло из четырех синхронных пулеметов ШКАС, помещенных в центроплане, и двух крыльевых пулеметов ШКАС. Суммарный боезапас составлял 3000 патронов.

Для защиты летчика устанавливалась бронеспинка из цементированной стали толщиной 8,65 мм, со срезанной верхней частью, замененной прозрачной броней.

Основные расчетные данные истребителя с М-90

В скобках указаны данные, ожидаемые по расчетам специалистов НИИ ВВС.

Компоновочная схема И М-90 (реконструкция)

В 30-е годы стало очевидным, что переход к монопланной схеме, снижение лобового сопротивления за счет улучшения аэродинамики самолета, увеличение удельной нагрузки на крыло, повышение удельной мощности двигателей, позволили приблизить скорости двухмоторных самолетов к скоростям одномоторных истребителей. Кроме того, имея значительно большую дальность, большую боевую нагрузку, такой самолет переходил в разряд многоцелевых и мог выполнять функции дальнего истребителя сопровождения, разведчика и бомбардировщика.

На рубеже 30-х — 40-х годов задания на такие самолеты получили главные конструкторы Н.Н. Поликарпов, В.К. Таиров, А.И. Микоян, П.Д. Грушин, В.М. Петляков, А.С. Яковлев и другие.

В связи с возникшими сомнениями в правильности расчетов и выполнении ТТТ при проектировании В.К. Таировым истребителя ОКО-6 и учитывая «особую важность данного типа самолета для вооружения ВВС», Военный Совет ВВС РККА в январе 1939 года постановил просить НКОП дать задание:

«…Конструктору т. Сухому спроектировать 2-х моторный одноместный истребительный самолет с моторами М-105…»

Сведений о работе над этим проектом не обнаружено.

В начале октября 1940 года П.О.Сухой направил на рассмотрение в вышестоящие инстанции эскизный проект одноместного двухмоторного истребителя с моторами АМ-37. Основное назначение истребителя — оборона пунктов, т.е. уничтожение бомбардировщиков противника, пытающихся наносить удары по особо важным тыловым объектам: крупным административным центрам, железнодорожным узлам, портам, стратегическим промышленным предприятиям.

В НИИ ВВС дали сравнительно высокую оценку инициативному проекту ИОП 2АМ-37, отметив реальность его воплощения, но оригинальную основную идею — создание эффективного истребителя-перехватчика, все же не сумели понять. В заключении было отмечено:

«…Учитывая большой опыт т. Сухого в конструировании самолетов типа «двухмоторный бомбардировщик» и то, что по этому типу новых самолетов на 1941 год никому из конструкторов разработать и построить не предложено, считать целесообразным поручить т. Сухому разработку и постройку опытного двухмоторного среднего бомбардировщика».

9 декабря 1940 года Начальник ГУ ВВС КА генерал-лейтенант авиации П.В. Рычагов утвердил Заключение по эскизному проекту, со следующей резолюцией:

«Считаю необходимым тов. Сухому заняться одномоторными ближними бомбардировщиками».

Истребитель обороны пункта представлял собой цельнометаллический низкоплан с разнесенным двухкилевым хвостовым оперением.

Фюзеляж овального сечения, по конструктивной схеме — монокок с вырезами. Летчик располагался в носовой части, что обеспечивало ему хороший обзор вперед и в стороны. Для обзора задней полусферы, за спинкой кресла пилота, по бортам фюзеляжа имелись окна. Предусматривалось специальное окно для обзора вперед — вниз. Сдвижной фонарь кабины летчика имел форточку.

Общий вид ИОП 2АМ-37 (октябрь 1940 г.)

Общий вид ИОП 2АМ-37 (декабрь 1940 г.)

Компоновочная схема ИОП 2АМ-37

  Компоновочные схемы ИОП 2АМ-37

В передней части фюзеляжа, под полом кабины летчика и за спинкой кресла размещалось вооружение. В средней части фюзеляжа помещались топливные баки, а под ними бомбовый отсек. В хвостовой части фюзеляжа монтировалось оборудование.

Крыло трапециевидной формы в плане было выполнено по однолонжеронной схеме и имело автоматические предкрылки, элероны с триммером и посадочные щитки.

Хвостовое оперение двухкилевое. Конструктивно стабилизатор составлял одно целое с задним отсеком фюзеляжа и крепился к нему по контуру обшивки. Рули высоты и направления были снабжены триммерами.

Шасси — трехопорное с хвостовым колесом. Основные опоры убирались в мотогондолы, а хвостовое колесо — в фюзеляж. Уборка и выпуск шасси осуществлялись при помощи гидросистемы, давление в которой создавалось гидронасосом, установленным на одном из двигателей. Предусматривался аварийный выпуск шасси от ручного гидронасоса.

Силовая установка включала в себя два двигателя водяного охлаждения АМ-37, с взлетной мощностью по 1400 л.с. Винты изменяемого шага, металлические, трехлопастные, диаметром 3,4 м. Водо- и маслорадиаторы располагались в крыле, со входом охлаждающего воздуха в передней кромке и с выходом в задней части крыла на его верхней поверхности.

Бензин (1000 кг) размещался в четырех протектированных баках, расположенных в фюзеляже (600 кг) и в мотогондолах (400 кг). В перегрузочном варианте без бомбовой нагрузки предусматривалось размещение в бомбовом отсеке дополнительного топливного бака.

Стрелково-пушечное вооружение включало две 23-мм пушки Я.Г. Таубина с суммарным боезапасом 280 патронов и шесть пулеметов ШКАС с суммарным боезапасом 4500 патронов, установленных на общем поворотном мосту в фюзеляже. В перегрузочном варианте предусматривалась бомбовая нагрузка до 400 кг.

Летчик спереди был защищен прозрачной броней, а сзади — бронеспинкой толщиной 8,65 мм. Для защиты головы при сохранении обзора назад, верхняя часть бронеспинки срезалась и заменялась прозрачной броней. Кабина летчика имела бронированный пол.

В скобках указаны данные, ожидаемые по расчетам специалистов НИИ ВВС.

В декабре 1940 года в ОКБ П.О. Сухого завершили разработку еще одного варианта ИОП 2АМ-37. Основным отличием его был переход на среднее расположение крыла, что предполагало получение более высоких летных характеристик. Проект этого варианта ИОП для официального рассмотрения не представлялся.

Очередной проект одноместного ИОП был завершен в феврале 1941 года. В отличие от предыдущих он имел герметическую кабину, а силовая установка состояла из двух двигателей АМ-38 с турбокомпрессорами ТК-3.

Эскизный проект был рассмотрен в НИИ ВВС КА в апреле 1941 года. В выводах отмечалось что:

«Самолет предлагаемой схемы имеет ограниченное назначение — оборона пункта и не может быть использован на сопровождение бомбардировщиков ввиду недостаточной дальности полета…».

В заключении было указано, что:

«… Предъявленный… проект истребителя обороны пункта, утвержден быть не может по следующим причинам:

а) недостаточной дальности полета;

б) завышении летных данных;

в) конструктивной недоработанности проекта».

Заключение по эскизному проекту одноместного двухмоторного истребителя с ГК с 2АМ-38 2ТК-3 даже не было утверждено Начальником ГУ ВВС КА, по-видимому, в связи с «очередной» сменой руководства ВВС КА.

Общий вид ИОП 2АМ-38

Компоновочная схема ИОП 2ААА-38

Конструктивно самолет мало отличался от предыдущих вариантов. Топливные баки протестированные. Общая масса топлива 970 кг. Четыре бака размещались в центроплане крыла и один в фюзеляже.

Стрелково-пушечное вооружение включало две пушки ВЯ-23 с суммарным боезапасом 280 патронов, четыре пулемета БС с суммарным боезапасом 800 патронов и два пулемета ШКАС с суммарным боезапасом 1500 патронов. Вооружение размещалось в передней части фюзеляжа в специальном отсеке, имевшем легкосъемный капот. Предусматривалась возможность использования восьми реактивных снарядов.

В скобках указаны данные, ожидаемые по расчетам специалистов НИИ ВВС.

Общий вид И М-71

Компоновочная схема И М-71

В конце февраля 1942 года П.О. Сухой направил на рассмотрение в НИИ ВВС КА эскизный проект истребителя с М-71. В пояснительной записке к проекту отмечалось, что:

«Располагая хорошими типами истребителей с моторами жидкостного охлаждения, наш воздушный флот не имеет на снабжении новых образцов истребителей с воздушным охлаждением.

Последний тип истребителя пользуется заслуженным вниманием со стороны наших летчиков, настоятельно требующих такой тип истребителя ввиду большей его безопасности при простреле цилиндра мотора.

Предлагаемый проект…, помимо указанного фактора, предусматривает хорошую маневренность, управляемость, простые взлетно-посадочные и пилотажные свойства.

Все эти свойства будут обеспечены благодаря небольшой удельной нагрузке на крыло (160-170 кг/м2) и, главным образом, благодаря тому, что основные параметры самолета аналогичны построенному одноместному бронированному штурмовику Су-6, который,…по отзывам летчиков ЛИИ НКАП и НИИ ВВС своими пилотажными свойствами превосходит все находящиеся на снабжении ВВС типы самолетов.

Небольшая нагрузка на крыло компенсируется большой мощностью мотора, позволяющей обеспечить Vmax порядка 600 км/ч на высоте 5000-6000 м.

Увеличение нагрузки на крыло до 190-200 кг/м2 смогло бы соответственно повысить скорость, но не более, чем на 10-15 км/ч, что ни в какой мере не окупило бы ухудшения взлетно-посадочных и маневренных свойств самолета.

…Мотор М-71, являясь сейчас наиболее мощным из отечественных моторов, в ближайшем будущем должен быть форсирован и, по-видимому, на 1942-43 гг. также будет превосходить по мощности все имеющиеся сов. моторы …».

В НИИ ВВС КА эскизный проект рассмотрели и признали реальным, но в заключении указали, что он

«…в предъявленном виде одобрен быть не может, т.к. запроектированный самолет по максимальным скоростям и бронированию не имеет преимуществ перед опытными образцами отечественных истребителей».

11 июля 1942 года Главный инженер ВВС КА генерал-лейтенант А.И. Репин утвердил «Заключение по эскизному проекту одномоторного одноместного пушечного истребителя с М-71».

Согласно эскизному проекту самолет предназначался для ведения активного воздушного боя с самолетами противника, а в перегрузочном варианте мог использоваться для борьбы с танками противника.

Самолет, являясь уменьшенным (по размерам и массе) аналогом одноместного штурмовика Су-6, представлял собой свободнонесущий моноплан смешанной конструкции, с низко расположенным крылом, нормальным оперением и убирающимся в полете шасси.

Фюзеляж — типа монокок, выклеен из шпона. Внутри фюзеляжа, под полом кабины пилота располагался бензобак на 400 кг топлива. Крышка фонаря кабины откидывалась вправо. В обтекателе фонаря были предусмотрены окна для обзора задней полусферы. В хвостовой части фюзеляжа размещалось радиооборудование, кислородный баллон, аккумулятор и т.д.

Крыло двухлонжеронной конструкции состояло из центроплана и двух отъемных консолей. Центроплан имел цельнометаллическую конструкцию, а консоли — смешанную (лонжерон — металл, нервюры, стрингеры и обшивка — дерево). Элероны — каркас металлический, обтянутый полотном, на левом элероне — триммер. Для обеспечения боковой устойчивостью на закритических углах атаки крыло имело автоматические предкрылки.

Стабилизатор и киль были выполнены из дерева, причем киль — заодно с фюзеляжем. Стабилизатор вставлялся в специальный вырез в хвостовой части и крепился по контуру болтами. Рули металлические с полотняной обшивкой, имели весовую компенсацию и были снабжены триммерами.

Шасси — трехопорное с хвостовым колесом. Основные опоры убирались в центроплан назад, с поворотом колес на 90°. Уборка и выпуск шасси при помощи гидросистемы.

Двигатель М-71 (Nвзл=2000 л.с.) крепился к стальной сварной мотораме. Патрубки выхлопного коллектора — реактивного типа. Регулировка охлаждения цилиндров двигателя осуществлялась при помощи подвижных «юбок». Всасывающий патрубок приводного центробежного нагнетателя располагался над мотором и вписывался в контур капота. Масляные радиаторы размещались в центроплане, температура масла регулировалась створками.

Вооружение самолета в нормальном варианте состояло из двух крыльевых пушек ВЯ-23 с суммарным боезапасом 160 патронов и синхронного пулемета БС-12,7 с боезапасом 300 патронов.

Пилот был защищен от обстрела сзади бронеспинкой толщиной 12 мм и заголовником — 8 мм. Защита спереди — прозрачная броня, двигатель и стальной щиток толщиной 8 мм.

Основные расчетные данные истребителя с М-71

Общий вид И 2М-92

Компоновочная схема И 2М-71Ф ТК-3 (одноместный)

В конце ноября 1942 года в ОКБ велась разработка одноместного двухмоторного истребителя весьма оригинальной схемы. Два двигателя воздушного охлаждения М-92 (проектная взлетная мощность 2200 л.с.) размещались в фюзеляже и через специальную передачу приводили во вращение винты, расположенные на крыле. К концу 1942 года все работы по проекту были прекращены.

В середине декабря «суховцы» завершили эскизный проект одноместного пушечного истребителя с двигателями М-71Ф ТК-3. В отличие от «истребителя обороны пункта» самолет имел двигатели воздушного охлаждения и более мощное пушечное вооружение, состоящее из двух пушек калибра 20 мм с суммарным боезапасом 400 снарядов и двух пушек калибра 37 мм с суммарным боезапасом 100 снарядов. Однако по неизвестным причинам данный проект на рассмотрение в вышестоящие организации не представлялся.

Известно, что руководство ВВС КА, в основном, рассматривало двухмоторные истребители как истребители сопровождения. Поэтому ОКБ П.О. Сухого вело работы и в этом направлении. Эскизный проект двухместного двухмоторного истребителя сопровождения с 2М-71Ф 4ТК-3 (в двух вариантах) был завершен в январе 1943 года. Весной проект первого варианта предъявили на рассмотрение в НИИ ВВС КА. Проект был отклонен с мотивировкой «…как неудовлетворяющий требованиям воздушного боя с истребителями противника и имеющий недостаточную дальность полета…», не указав, о каких конкретно самолетах, идет речь. Еще до утверждения Заключения, материалы по эскизному проекту, по просьбе П.О.Сухого, возвратили в ОКБ.

Общий вид И 2М-71Ф (1 вариант)

Компоновочная схема И 2М-71Ф (1 вариант)

Общий вид И 2М-71Ф (2 вариант)

По своему назначению это был «истребитель сопровождения бомбардировщиков на больших высотах, действующих в радиусе до 1000 км».

Самолет представлял собой низкоплан смешанной конструкции с разнесенным хвостовым оперением и убирающимся шасси. По своей схеме и конструкции истребитель мало чем отличался от ИОП. Исключение составлял фюзеляж, который имел металлическую носовую часть и деревянную хвостовую.

Силовая установка включала два двигателя воздушного охлаждения М-71Ф (Nвзл.=2200 л.с), на каждом стояли два турбокомпрессора ТК-3. Выход охлаждающего воздуха регулировался створками капотов двигателей. Маслорадиаторы располагались в подкапотном пространстве, в туннеле под редуктором двигателя. Протектированные топливные баки по 787,5 кг размещались в гермоотсеках в хвостовых частях мотогондол. Гермоотсеки и баки заполнялись инертным газом.

Стрелково-пушечное вооружение включало неподвижную батарею в носовой части фюзеляжа и две пулеметные установки для обстрела задней полусферы.

Центральная батарея включала две пушки ВЯ-23 с суммарным боезапасом 400 снарядов и 4 пулемета УБ-12,7 с суммарным боезапасом 1600 патронов.

Верхняя подвижная установка — УБТ-12,7 с боезапасом 200 патронов, нижняя — люковая УБТ-12,7 с боезапасом 150 патронов.

В перегрузочном варианте имелась возможность подвески 200 кг бомб в грузовом отсеке под кабиной летчика.

Броневая защита пилота: спереди — бронестекло и бронеплита, сзади — бронеспинка с надголовником, две боковые плиты, а также бортовая броня слева. Защита стрелка: задняя стенка с боковыми плитами, бронестекло. Общая масса брони — 285 кг.

В скобках указаны данные, ожидаемые по расчетам специалистов НИИ ВВС.

В феврале-марте 1944 года в ОКБ П.О.Сухого велась работа над проектом одноместного истребителя с двумя двигателями М-107, расположенными в фюзеляже за кабиной летчика — один за другим вдоль продольной оси самолета. Передний двигатель был смещен к правому борту фюзеляжа, а задний — к левому. Привод соосных винтов осуществлялся удлиненными валами. Самолет цельнометаллической конструкции имел весьма изящные аэродинамические формы.

Вооружение самолета состояло из трех пушек. Одна помещалась в носовой части фюзеляжа, две другие — в консолях крыла.

Бронирование летчика включало передний бронещиток 10-мм толщины, 60-мм бронестекло и 1 2-мм бронеспинку.

По-видимому, проект не был завершен, т.к. никаких сведений о нем в документах не найдено.

В 1944 году интерес к созданию высотных истребителей снова вырос.

В письме Зам. Наркома авиапрома А.С. Яковлева, датированным июнем 1944 года, со ссылкой на приказ НКАП №328 от 6 июня 1944 года, П.О. Сухому предлагалось в месячный срок

«разработать и представить эскизный проект высотного истребителя со следующими данными:

Практический потолок -15000 м;

Рабочая высота барражирования на которой самолет должен обладать вертикальной скоростью не менее 4м/с — 14000 м;

Время барражирования но высоте 14000 м не менее — 1,5 час;

Максимальная скорость на Н=13000-14000 м — 670 км/ч;

Вооружение: одна 20-мм пушка с боезапасом 120 патронов. На самолете предусмотреть возможность установки второй пушки того же калибра и с тем же боезапасом.

При проектировании самолета необходимо удовлетворить в первую очередь требования по потолку и времени барражирования, являющимися основными в данном задании».

Какой-либо информации о работе над данным проектом не обнаружено.

Компоновочная схема И 2М-71Ф (2 вариант)

Общий вид И 2М-107

Компоновочная схема И 2М-107

 Источники:

• http://dlib.eastview.com/browse/doc/18700196,
• http://lib.rus.ec/b/223726/read,
• http://vadimvswar.nxt.ru/ALL_OUT/AiKOut10/SuFtrWW/SuFtrWW001.htm,
• http://crimso.msk.ru/Site/Crafts/Craft20964.htm.