Малоизвестные проекты бомбардировщиков с ПВРД конструктора А.С. Яковлева

Данный материал выкладывается в продолжение темы, поднятой в статье «Неизвестный Яковлев».

К моменту окончания Второй Мировой войны, в первые послевоенные годы, когда в мире началось бурное развитие реактивной авиации, в СССР не оказалось серийных, работоспособных реактивных двигателей отечественной конструкции. Использование трофейных немецких двигателей, закупка в Англии двигателей «Нин&Дервент» и развертывание их серийного производства позволили достаточно быстро создать и запустить в серию целый ряд боевых самолетов конструкции Ильюшина, Лавочкина, Микояна и Яковлева. Одновременно началась активная работа по созданию отечественных реактивных двигателей собственной конструкции, продолжались эксперименты с ЖРД и ПВРД. Использование таких двигателей в те годы, считалось серьезной альтернативой реактивным двигателям или дополнением к ним. Изучение зарубежного опыта в создании и применении ПВРД позволило ОКБ А.С. Яковлева в 1947-48 гг. приступить к рассмотрению возможности создания боевых самолетов с такими двигателями.

На Западе, первым пилотируемым самолетом, силовая установка которого состояла только из прямоточного воздушно-реактивного двигателя, стал французский «Leduc 010». Конструктор Рене Ледюк, свои первые работы над ПВРД начал еще в 1929 г., а первый самолет сконструировал в 1937 г. Однако строительство первого опытного летного образца «Leduc 010» стало возможным только в 1945 г. Первый планерный полет состоялся 19 ноября 1946 г., а испытания самолета с работающим двигателем начались только 21 апреля 1949 г. «Leduc 010» стал первым самолетом с ПВРД, реализованным в соответствии с идеей так называемого моноблочного самолета, в котором силовая установка являлась не отдельным узлом, а частью конструкции планера. При испытаниях была достигнута скорость 808 км/час на высоте 11.000 м при тяге двигателя, составляющей только половину расчетной. В период 1950 г. был построен второй опытный образец «Leduc 010-02», зимой 1951-1952 гг. оба самолета разбились при испытаниях. В феврале 1951 г. к испытаниям подключился третий опытный образец – «Leduc 016», который дополнительно имел на концах крыльев два ТРД «Marbor» тягой 2,94 кН, но управление тремя двигателями оказалось сложной задачей, а самостоятельный взлет самолета крайне труден. До 1954 г. велись испытания «Leduc 020» – экспериментального истребителя-перехватчика, у которого вместо дополнительных двигателей на концах крыльев, устанавливались топливные баки. С начала 1953 г. построили еще два прототипа «021-01» и «021-02». На «Leduc 021-01» в 1954 г. внутри ПВРД был установлен ТРД «Mambor», он должен был обеспечивать необходимую тягу во время взлета и посадки и на переходных режимах полета. Все эти прототипы были дозвуковыми машинами и имели прямое крыло.

Последним самолетом семейства стал «Leduc 022», который уже разрабатывался как сверхзвуковой истребитель-перехватчик со стреловидным крылом. На самолете стояла комбинированная силовая установка – ТРД «Atar 101-3» с тягой 26,47 кН и ПВРД. В первый полет он отправился 26 октября 1956 г., а через год, после завершения испытаний, работы над самолетами с ПВРД были полностью прекращены.

Leduc 022 в полете

В ОКБ А.С. Яковлева первыми самолетами с ПВРД стали проекты малогабаритных истребителей Як-40, Як-40А и Як-41, на которых, два двигателя с тягой по 850 кгс размещались на концах стреловидного крыла. Эти самолеты проектировались в начале 1948 года. Не остался без внимания и класс бомбардировщиков. Летом 1948 г. началось проектирование бомбардировщика с ПВРД, активная проработка проектов приходится на июнь–июль, именно в это время были выпущены и подписаны чертежи самолетов. Рассматривались варианты: с одним ПВРД в фюзеляже и вариант с четырьмя ПВРД, попарно под крылом. Варианты самолетов с одним ПВРД проектировались по моноблочной схеме, все они имели стреловидное (45 градусов) средне расположенное крыло, велосипедную схему шасси с подкрыльевыми стойками, основные стойки шасси имели спаренные колеса. Вертикальное оперение Т-образное. Носовая часть фюзеляжа вместе с кабиной экипажа выполнялась в виде конуса с изломом образующей, а остальная часть в виде цилиндра внешним диаметром 1800 мм – образующая кожух ПВРД. Экипаж состоял из двух человек – пилот имел отличный обзор, его кресло располагалось чуть правее продольной оси самолета, штурман-бомбардир располагался в лежачем положении в носовой части бомбардировщика. Рассматривались различные варианты конструкции бомбоотсека рассчитанных на 5–6 бомб калибра до 500 кг, это хорошо видно на приводимых здесь чертежах. Длина бомбардировщика составляла 18,7 м. размах крыла 14,1 м. Большой запас топлива располагался в фюзеляжных и крыльевых баках. Взлетный вес мог достигать 24000 кг, вес пустого самолета – 8000 кг.

Компоновка бомбардировщика с одним ПВРД и вертикальным бомбоотсеком

Основное отличие в вариантах бомбардировщика с одним ПВРД состояло в способе взлета. Во всех случаях применялись пороховые ускорители. Первоначальный вариант предусматривал взлет с помощью стартовой, отделяющейся тележки с 16 ракетными ускорителями типа У-5, тяга каждого – 1.560 кг, суммарная тяга составляла 25.000 кг. Стартовые тележки могли использоваться повторно, после снаряжения новыми ускорителями, но такой вариант взлета был не оптимален из-за возможного повреждения стартовой тележки после расцепки с самолетом и большим временем ее приведения в готовность для очередного использования. Более пригодным и менее трудоемким при подготовке к взлету бомбардировщика был вариант с размещением пороховых ускорителей под крылом. Ускоритель представлял из себя круглый контейнер, внутри которого располагались семь ускорителей типа У-931, два таких контейнера подвешивались под крылом.

Компоновка бомбардировщика с одним ПВРД, нижнерасположенным бомбоотсеком и ускорителями под крылом

Самым крупным и мощным был вариант бомбардировщика с четырьмя ПВРД под крылом самолета. Его длина составляла 20,4 м, размах крыла 14.2 м. ПВРД размещались под каждым крылом попарно, на пилонах, что в значительной степени облегчало доступ к ним для обслуживания и замены. Подобная схема размещения двигателей на боевых и на гражданских самолетах, как ранее считалось, была присуща в то время только западным конструкциям. Чертежи этого проекта бомбардировщика, датированные серединой 1948 г. в очередной раз наглядно свидетельствуют, что в ОКБ А.С. Яковлева при проектировании самолетов рассматривались и применялись все передовые варианты компоновок боевых самолетов. Два контейнера ускорителей размещались под крылом, между гондолами двигателей и фюзеляжем. Шасси бомбардировщика также выполнялось по велосипедной схеме, а легкие, подкрыльевые, стойки шасси имели небольшую высоту и убирались в пространство между ПВРД, при этом колея колес подкрыльевых стоек шасси составляла 6.4 м (при размахе крыла 14.2 м), что повышало маневренность самолета при рулении на земле. В носовой части фюзеляжа располагалась обширная кабина экипажа под общим фонарем, что обеспечивало хороший обзор и обеспечивало лучшие условия для взаимодействия членов экипажа. По сравнению с однодвигательными вариантами бомбардировщиков по моноблочной схеме, фюзеляж свободный от двигателя имел огромные объемы, в которых без всяких проблем размещались ниши шасси, большой запас топлива, обширный грузоотсек и различное оборудование. Да и сам бомбардировщик при этой компоновке мог получиться красивым и элегантным.

Эскиз бомбардировщика с одним ПВРД и ускорителями под фюзеляжем

Эскиз бомбардировщика с 4 ПВРД и жидкостными ускорителями под крылом

Все эти проекты самолетов ОКБ А.С. Яковлева с ПВРД не получили воплощения в металле и остались только в чертежах. Кажущаяся эффективность применения ПВРД на пилотируемых самолетах не подтвердилась на практике и даже комбинации ПВРД и ТРД, которые применялись на Западе, также не получили развития и применения в серийных самолетах. Если сам ПВРД и мог развивать огромную тягу и обеспечивать самолету высокие скорости, то с ростом высоты полета тяга ПВРД очень значительно падала, а это делало невозможным достижение требуемых характеристик самолетов в широком диапазоне скоростей и высот.

Источник: http://otvaga2004.ru/kaleydoskop/kaleydoskop-air/bombardirovshhiki-s-pvrd/