Опередившие время. «Самолеты-крылья» конструктора–мечтателя Черановского

Среди советских авиаконструкторов Борис Иванович Черановский (1896-1960) занимает особое место по необычности схем его планеров и самолетов. По профессии он был художником и скульптором, но увлечение авиацией было сильнее. В 1920 году он переехал в Москву, где создал около 40 проектов летательных аппаратов, один удивительнее другого.

Ещё в 1918 году он задумал самолет-крыло, а в 1921 году спроектировал орнитоптер-мускулолёт. В 1922-м – планер БИЧ-1 «летающее крыло», а в 1924-м – планер БИЧ-2 «Парабола», на котором летчик Б.Н. Кудрин совершил 27 полетов, доказав что подобные бесхвостые аппараты с передней кромкой крыла параболической формы могут летать. Аэродинамики ЦАГИ не верили в возможность применения подобных форм и возражали против её введения, но проведенные продувки опровергли высказанные ими опасения, а построенные Б.И. Черановским планеры БИЧ-2, БИЧ-4, БИЧ-6 и БИЧ-9 на планерных состязаниях неплохо летали.

Учась в Академии Жуковского (Военно-воздушная инженерная академия имени Н. Е. Жуковского), Черановский увлекся конструированием и постройкой планеров необычной формы с параболическими, треугольными, трапециевидными и ромбовидными крыльями, постепенно приходя к созданию самолетов типа «летающее крыло».

3 февраля 1926 г. летчик-испытатель Б.Н. Кудрин с Центрального аэродрома на Ходынке поднял в небо БИЧ-3 – первый в мире самолет «летающее крыло». Затем были самолеты такой же схемы БИЧ-7 и модификация БИЧ-7А, которая отличалась своей «летучестью» и легкостью в управлении. За создание этой машины Б.И. Черановский был награжден орденом Красной Звезды. Были и откровенные неудачи, например планер «Трапеция» не допустили к полетам из-за ненадежности конструкции, а на двухмоторном самолете БИЧ-14 летчики просто отказывались летать. Ведь главным недостатком «летающих крыльев» была неустойчивость в полете, часто хромала и управляемость, особенно в продольном канале.

Планеры схемы «летающее крыло» очень привлекли молодого инженера и планериста Сергея Павловича Королева, который мечтал построить самолет с ракетным двигателем ЖРД. Облетав планеры БИЧ-8 с треугольным и БИЧ-11 с трапециевидным крылом, он предложил конструктору переделать БИЧ-11 в ракетоплан. Группа изучения реактивного движения (ГИРД), где Королев работал, разрабатывала в то время ракетные двигатели. Бригада Ф.А. Цандера создавала ЖРД ОР-2, тягой 50 кгс. По расчетам, ракетоплан с двигателем ОР-2 после взлета мог разогнаться до V=140 км/час, набрать 810 м высоты и пролететь 7 мин. Сейчас этот маленький ракетный двигатель можно увидеть в авиационных и космических музеях. ОР-2 собирались установить на БИЧ-11 (РП-1). Бригада М.К. Тихонравова создавала ЖРД РД-А тягой 85 кгс., его собирались поставить на БИЧ-11 (РП-2). Планеры были переделаны и подготовлены к испытаниям. В крыло вмонтировали баки для топлива (бензин) и окислителя (жидкий кислород), кабину закрыли прозрачным колпаком, за кабиной пилота смонтировали двигательный отсек с герметичными трубопроводами, насосами и агрегатами. Тяга двигателей должна была регулироваться из кабины со специального щитка, а также установили для контроля дополнительное приборное оборудование в виде манометров и термометров. Ракетопланы РП-1 и РП-2 были готовы к испытаниям, а вот двигатели задерживались. Работы по ЖРД только на первый взгляд казались простыми, а на самом деле разработчики столкнулись с большими трудностями.

Двигатели оказались ненадежными в работе. Неустойчивое горение топливной смеси в камере сгорания, прогары конструкции, взрывы на стенде, неожиданная смерть Цандера – все это застопорило работы, начались бесконечные доработки. Чтобы не терять время, вместо ЖРД установили небольшой старенький поршневой мотор «Скорпион» мощностью 25-35 л.с. с толкающим винтом, тяга которого должна была имитировать действия реактивной струи. 8 июня 1932 г. РП-1 поднялся в небо. Это был один из первых самолетов типа «летающего крыла» трапециевидной формы. Всего в 1932-1933гг. С.П. Королев на РП-1 и РП-2 выполнил 34 полета, из них 5 с включенным двигателем. Все работы по РП-1 и РП-2 считались секретными и после завершения испытаний оба аппарата были сожжены. Затем было создано еще несколько спортивных самолетов, планеров и орнитоптеров, на которых применялась мускульная сила пилота, но ни один из них в серию принят не был. Особо хочется отметить спортивный БИЧ-21 (СГ-1), который в 1941 г. с двигателем 220 л.с. развил скорость 417 км/час. Для того времени это был отличный результат. Теперь можно было подумать и о скоростных истребителях, но время реактивных «бесхвосток» еще не пришло. Нужны были турбореактивные двигатели.

Первые проекты реактивных скоростных самолетов с треугольными крыльями малого удлинения у нас в стране появились в 1942-44гг. Над ними в инициативном порядке работали Р.Л. Бартини, С.П. Королев, Б.И.Черановский и А.С. Москалев.

Реактивный «самолет-крыло». В декабре 1944 г. проект реактивного истребителя схемы «летающее крыло» конструкции Черановского рассматривала Комиссия ВВС, но дальнейшего развития проект не получил по причине отсутствия ТРД. Одноместный истребитель с дельтовидным крылом и без вертикального хвостового оперения с 2-мя широко разнесенными двигателями внутри центроплана. Воздухозаборники размещались снизу, впереди кабины пилота, а на задней кромке крыла-элероны, выступающие за габариты, шасси – с носовым колесом. Экипаж – 1; СУ – 2хТРД (РД-1 тягой 490 кгс); V=750-800 км/час; вооружение – пушки 2х23 мм.

Реактивный «самолет-крыло»

Че-22 и Че-23 В 1946 г. Черановский написал письмо Сталину, где описал свои работы по «летающим крыльям» за 25 лет и о состоянии дел по этому направлению в СССР и заграницей. В 1947 г., для реализации проектов скоростных и сверхзвуковых самолетов необычных схем, при Московском авиационном институте появляется новое «ОКБ-МАИ» с производственной базой. Главным конструктором назначили Б.И. Черановского. Впервые за много лет у него появилось собственное КБ, а аппараты, созданные по его проектам, стали называться – Че, как и положено.

Продолжая развивать концепцию реактивного «самолета-крыла», Борис Иванович предложил несколько передовых проектов, но для их создания требовались большие исследовательские работы. Для проверки устойчивости и управляемости спроектированных самолетов при небольших скоростях полета (взлет-посадка), построили два планера с крылом переменной стреловидности. Они же являлись прототипами для будущих истребителей. Первый из них Че-22 был одноместным, с крылом размахом 7,5 м и удлинением 4. Второй – Че-23 имел двухместную кабину и предназначался для обучения пилотированию на «летающем крыле». Он отличался большей стреловидностью концов крыла, поэтому размах получился меньше – 6,7 м. Обе машины имели деревянную конструкцию, обшитую фанерой и полотном. Испытания Че-22 начались в 1948 г., а Че-23 в феврале 1949 г. Летчик И.А. Петров, летавший на этих машинах, отмечал хорошую устойчивость и управляемость планеров, а 17 июня 1949 г. на параде в Тушино он выполнил на Че-22 фигуры сложного пилотажа, чем удивил зрителей и начальство ДОСААФ. По результатам испытаний было принято решение выпустить серию из десяти Че-22. Их построили в авиа мастерских ДОСААФ (ныне МАРЗ – Московский авиационно-ремонтный завод ДОСААФ), но при облете первого серийного экземпляра произошла катастрофа, летчик И.А. Петров погиб. Работы по Че-22 были прекращены.

Че-24 (БИЧ-24)– проект 1947-48 гг. Экспериментальный реактивный истребитель типа «летающее крыло» отличался «зализанными» формами, характерными для самолетов наших дней. Треугольное крыло плавно сменяющейся стреловидностью (вначале 70* и в конце 55*) по форме напоминало крыло первого Ту-144 с оживальным крылом. Размах крыла 7 м, удлинение -1,8, длина самолета 9 м. Борис Иванович писал: – «При выборе схемы предполагалось, что подобная форма крыла обеспечит удовлетворительные аэродинамические характеристики самолета на околозвуковых и малых скоростях полета». В фюзеляже, который слегка выступал из крыла, размещался двигатель А.М. Люльки ТР-1А тягой 1500 кгс., воздухозаборники располагались на передней кромке крыла. Расчетный взлетный вес – 4,5 т., максимальная скорость 1000-1050 км/час. Самолет планировалось построить в 3-х экземплярах на заводе № 30 «Знамя труда» в Москве и передать его на испытания в конце 1948 г., а летом 1949 г. впервые показать его на авиапараде в Тушино. Однако, этого не произошло и на параде вместо Че-24 был показан планер Че-22, который тоже вызвал большую сенсацию, особенно у иностранных военных атташе, т.к. по радио объявили, что это тренировочный вариант сверхзвукового истребителя.

Уникальный кадры выступления Че-22 на Дне воздушного флота

Че-25 (БИЧ-25) – проект 1948-52 гг. Об этом проекте вообще ничего не известно, нет документов, однако некоторые источники предполагают, что это дальнейшая модификация Че-24, но с крылом изменяемой стреловидности. На взлете и посадке стреловидность минимальная, на высоте – максимальная. Подобный самолет П.О. Сухого (С-22И) появился только в 1966 г. Серийные самолеты назывались Су-17.

Предположительный вид Че-25

Че-26 (БИЧ-26) – проект 1948-56гг. Тот же Че-24, но больших размеров. Размах крыла и длина фюзеляжа увеличены на 1м. Установлен более мощный двигатель А.А. Микулина АМ-5А с тягой 2000-2600 кгс., очевидно с дальнейшей заменой на РД-9, мощное вооружение: пушки 2х23мм. и 2х37мм. В течение нескольких лет были выполнены чертежи, расчеты, подготовлены продувочные и демонстрационные модели, начали строить полноразмерный макет и отдельные детали для опытного самолета. Конструктор хотел получить фантастические летные данные: скорость 1900 км/час (М=1,7) на высоте 7 км, потолок 22 км, но с одним двигателем и с такой аэродинамикой это был большой вопрос.

ТЛК– проект 1951-52 гг. В 1951 г. по заказу ЦК ДОСААФ по чертежам Черановского изготовлена модель планера ТЛК (типа «летающее крыло») для исследований в аэродинамической трубе (перед этим продули душки для профиля крыла, рассчитанные также Черановским). Все работы провели в МАИ в 1952 году. ТЛК стал прототипом для сверзвукового самолета Че-26, возможно его дальнейшей модификации.

Проект ТЛК

Че -? – 1948 г., проект без названия, возможно фейк. Рисунок этого всепогодного самолета-перехватчика с «параболическим» крылом, с РЛС и двумя ТРД был взят, якобы, из эскизного проекта Черановского. Возможно, он был дальнейшим развитием Че-26. В 1955 г. в американском журнале «Лайф» появился рисунок похожего самолета, но уже с треугольным крылом, правда через много лет сообщили, что это истребитель З. Гюнтера – немецкого авиаконструктора, работавшего в СССР в 1946 — 1953 гг. В годы «холодной» войны американцев и европейцев часто пугали советской военной угрозой, а иногда и просто сочиняли фейки. Вот такие фантастические «параболы» приписывали в 50-е годы Черановскому.

Опытный МиГ-21И (исследовательский)

Опытный Ту-144

Опытный МиГ-105

Воздушно-космический самолет «Буран»

После войны «бесхвостки» и «летающие крылья» выпускались серийно в Англии, США, Швеции и Франции. В СССР тоже были проекты, но строились самолеты только классической схемы с хвостовым оперением. После войны у нас поднялись в небо только четыре аппарата: опытный МиГ-21И (исследовательский), опытный Ту-144 (на серийных было ПГО – переднее горизонтальное оперение), опытный орбитальный самолет МиГ-105 и воздушно-космический самолет «Буран».

Наступил 21-й век. Появились большие ударные БПЛА, боевые самолеты 5-го и даже 6-го поколения. Посмотрите на них. Многие из них похожи на машины Черановского, которые он разрабатывал в «ОКБ-МАИ» 75 лет назад. Значит всё же не зря конструктор в течение 40 лет пробивал свою юношескую мечту о создании «самолета-крыла».

Источник — https://dzen.ru/a/Z6GknEMg-ScCeHpo