Последние бипланы СССР. Боровков и Флоров / Альтернативный палубный истребитель-бомбардировщик ИК-3

Приверженцы схемы «биплан» предпринимали разнообразные решения для того, чтобы повысить скорость самолетов. Кроме уже известных – убираемое шасси, фонарь кабины пилота — выдвигались и весьма оригинальные идеи. Одной из них было применение схемы «свободнонесущий биплан». Такую необычную компоновку предложили советские конструкторы А. А. Боровков и И. В. Флоров. Построенный ими в 1937 г. экспериментальный истребитель И-207 не имел ни привычных для биплана расчалок, ни межкрыльевых стоек.

….. После И-207, история оригинальных бипланов двух конструкторов имела продолжение. Развивая свои идеи, Боровков и Флоров предлагают в 1940 г. проект самолета «Изделие 10» (Самолет №10) с двигателем М-71. В новой разработке они прежде всего стремятся устранить те недостатки, которые удалось выявить при испытаниях И-207. Основой проекта стало желание создать высокоманевренный истребитель-биплан и одновременно доказать возможность получения на нем малых значений лобового сопротивления. Будучи подлинными рыцарями бипланной схемы, конструкторы отчаянно защищали свои идеи, основанные на предположении, что биплан имеет не меньшие возможности получения высоких полетных скоростей по сравнению с монопланом. Более того – они утверждали, что биплан имеет даже ряд бесспорных преимуществ. Он является более компактным и обеспечивает лучший обзор летчику. Меньшие величины корневых хорд крыльев дают возможность уменьшить длину фюзеляжа. Отсюда, как следствие, – уменьшение омываемой поверхности фюзеляжа, то есть уменьшение сопротивления трения.

Вообще, уменьшение длины фюзеляжа выгодно до определенного предела, после которого начинает возрастать доля сопротивления давления. Из продувок тел вращения уже было известно, что наивыгоднейшее удлинение фюзеляжа лежит в пределах значений 5–5,5 единиц. Удлинение фюзеляжей монопланов на самом деле получалось значительно больше, так как длина хвостовой части выбиралась, прежде всего, из соображений необходимой устойчивости и управляемости. Хотя увеличение площади крыльев для повышения маневренности вызывало на биплане и моноплане одинаковое относительное удлинение хвостовой части фюзеляжа, абсолютные значения увеличения сопротивления являлись более высокими именно для моноплана. Это означало, что при меньших площадях хвостового оперения в бипланной схеме можно было уложиться в выгодные значения удлинения фюзеляжа.

Бороться с чисто-бипланными недостатками – сопротивлением взаимоиндукции крыльев, сопротивлением, вызванным интерференцией стыков плоскостей и фюзеляжа, а также с многочисленными торчащими в потоке деталями крепления конструкторы решили путем использования тонких, узких крыльев, изогнутых в виде прямой и обратной «чайки». Предлагаемая схема не имела межкрыльевых стоек и расчалок, могла в достаточной степени обеспечить чистоту аэродинамики и достижение достаточно высоких показателей максимальной скорости. В варианте истребителя самолет №10, по расчетам, мог развивать скорость порядка 650 км/час, время виража составляло 14–16 сек.

Задавшись целью обеспечить своему биплану как можно большую полетную скорость, конструкторы обратились к использованию реактивных двигателей. Еще в июле 1939 г. конструктор Меркулов предложил применять на самолетах с поршневыми двигателями дополнительные прямоточные воздушно-реактивные двигатели. Такие двигатели не требовали специального топлива и питались тем же бензином, что и основной мотор. Они и название по аналогии получили — Дополнительный мотор (ДМ). Использовать ДМ предполагалось кратковременно для резкого увеличения скорости, например в воздушном бою. Первые испытания таких двигателей прошли в конце 1939 г. на самолете И-15бис. Результаты, в общем, были обнадеживающими, поэтому в 1940 г. Боровков и Флоров установили ДМ на И-207/3. Несколько полетов летчика Максимова прошли благополучно.

В «Изделии 10» конструкторы предусмотрели установку ДМ внутри фюзеляжа, за кабиной летчика. В обычном полете ДМ не мешал, но когда требовалось резко увеличить скорость – например, догнать противника, открывались прикрывающие створки и двигатель включался. Расчетная скорость составляла 840 км/час.

Самолет №10 предполагался в трех вариантах:

• скоростной маневренный истребитель;
• истребитель сопровождения;
• пикирующий бомбардировщик.

Стрелковое вооружение предполагалось в виде легкосъемных установок. Первоначальный вариант – 2 ШКАС, 1 БС – можно было легко снять и в полевых условиях заменить двумя пушками калибра 23 мм.

К дополнительным нововведениям стоит отнести шасси с носовой стойкой. Несомненным катализатором использования этой новой схемы шасси следует назвать исследовательские работы ЦАГИ и испытания, проведенные на самолете СБ. Сразу несколько проектов перспективных самолетов имели в 1940 г. шасси с носовой стойкой. Что касается «10», то здесь выбранное решение было продиктовано необходимостью – хвостовая часть была занята ДМ.

Следом за проектом №10 появился следующий – «Изделие 11» (Самолет №11). В нем вернулись к схеме шасси с хвостовым колесом. Решение было связано с предполагаемой установкой не одного, а двух ДМ – в боковых выемках фюзеляжа. В пространстве между реактивными двигателями нашлось место для установки костыльного колеса.

В проекте №11 Боровков и Флоров оставили своему биплану роль только маневренного истребителя, подчинив все изменения проблеме уменьшения веса. Проект датируется осенью 1940 г.

Расчетные данные и характеристики проектов №10 и №11

Понимания своей любви к двукрылым истребителям конструкторы, однако не нашли. Сказывалось отрицательное отношение в руководстве авиапромышленности и ВВС к бипланам всех видов. Уже никто не верил в возможность реанимации «крылатых этажерок». Александр Яковлев при личной встрече открыто заявил о невозможности включения новых предложений Боровкова и Флорова в план будущих работ наркомата.

Источник: Михаил Маслов. “ Утерянные победы советской авиации”

Альтернатива: ИК-3 (БиФ-3) – палубный истребитель-бомбардировщик ВМФ СССР.

Альтернатива в продолжении данного материала. Проектом цельнометаллического “Самолета №10” заинтересовался ВМФ СССР. Спуск на воду авианосца “Чкалов” и достройка других авианосцев обострила потребность ВВС ВМФ в новых самолетах. В отличие от ВВС, неизбалованные новыми разработками и машинами моряки готовы были пожертвовать “модой на монопланы” ради быстрейшего укомплектования авианосных эскадрилий самолетами для замены И-153К. К тому же ведущие самолетные ОКБ страны всячески самоустранялись от специфических морских самолетов, не видя в них ни славы, ни “тысячных” заказов.

В таких условиях тихого “вредительства” ВВС ВМФ вынуждены были “подбирать” проекты малоизвестных ОКБ.

Эскизный проект этого самолета были представлены в НКАП летом 1940 г. Проект был рассмотрен комиссией академика Б. Н. Юрьева 3 августа 1940 г., которая посчитала постройку самолета целесообразной,

«…но в облегченном варианте, считая основным использованием его как маневренного истребителя. Подвеску бомб принять только в перегрузочном варианте и бомбовую нагрузку считать предельной в 2×250 и 1×500».

Проект Боровкова и Флорова обещал дать ВМФ самолет с характеристиками соизмеримыми с армейскими самолетами, и при этом максимум использовать преимущества которые давала бипланная схема при эксплуатации на кораблях. Во первых: малую взлетно/посадочную скорость и как следствие — короткую дистанцию взлета и посадки, во вторых: минимальные размеры самолета, что позволяло отказаться от складных крыльев. Самолеты должны были обладать довольно высокой для бипланов максимальной скоростью полета. К тому же успешные испытания И-207 Боровкова и Флорова в роли пикирующего бомбардировщика давали надежду морякам получить не только палубный истребитель, но и пикировщик в одном лице.

Комиссия моряков во главе с начальником ВВС ВМФ Я. В. Смушкевичем, детально ознакомившись с эскизным проектом, предложила всемерно форсировать работы по истребителю и одновременно проработать вопрос о создании на его основе легкого пикировщика, «умеющего бомбить и стрелять с пикирования».

Специалисты ВВС ВМФ предложили Боровкову и Флорову адаптировать самолет в корабельный. При этом от установки реактивных ДМ решили отказаться, установив в фюзеляже дополнительный топливный бак. Также кардинально изменили и шасси, вернувшись к привычной и традиционной схеме с хвостовым колесом.

При этом они учитывали запасы прочности, заложенные в конструкции самолета для обеспечения необходимой для эксплуатации на кораблях.

Боровков и Флоров представили новый эскизный проект с учетом пожеланий моряков. Комиссия посчитала целесообразным строить самолет как экспериментальный. Яковлев согласился включить работу в план экспериментальных работ на 1941 г.

Будущий ИК-3 по своему назначению являлся маневренным истребителем и представлял собой свободнонесущий биплан цельнометаллической конструкции с убирающимся шасси.

Самолет имел оригинальное убирающееся шасси. Основные колеса шасси убирались в фюзеляж. Шасси ферменное из хромансилевых труб. Вырезы для колес в фюзеляже закрывались щитками. Хвостовое колесо не убирающееся.

Конструкторы предусматривали использование самолета и в варианте пикирующего бомбардировщика. Конструктивные отличия от предыдущих вариантов сводились к тому, что верхние и нижние крылья были изогнуты в виде «чайки».

В конструкции самолета было использовано много оригинальных решений, отработанных на И-207. Крылья свободнонесущие. Толщина в корне — 14%, на конце — 6%. Верхние и нижние крылья были одинаковыми как по площади, так и по конструкции. Крылья неразрезные, дюралевые, моноблочной конструкции (без лонжеронов) со штампованными нервюрами.

Верхнее крыло имело закрылки, а нижнее — элероны и щиток. Силовым элементом крыла являлся передний блок, состоящий из параллельно идущих по своему размаху стенок и несущей обшивки из гофра и из гладкой обшивки.

Но главной их особенностью была очень высокая скороподъемность, оцениваемая в эскизных проектах временем набора высоты 8000 м, равным 8 мин.

Все это достигалось, прежде всего, за счет обеспечения аэродинамически чистой поверхности бипланной коробки (отсутствовали стойки и расчалки), за счет использования моноблочной конструкции металлического крыла, обеспечивающей получение необходимого запаса прочности при минимальных затратах веса.

У всех специалистов, изучавших материалы эскизного проекта, не вызывало сомнения, что перспективная конструкция позволит довести максимальную скорость на расчетной высоте до величин порядка 500–550 км/ч в истребительном варианте.

Отметим, что ИК-3 был очень компактным в размерах.

Начальник ВВС ВМФ комдив Ф. Г. Коробков, детально ознакомившись с эскизным проектом, предложил всемерно форсировать работы по истребителю и одновременно проработать вопрос о создании на его основе легкого пикировщика, «умеющего бомбить и стрелять с пикирования».

В январе 1941 г. первые два образца ИК-3 (Истребитель Корабельный) были доставлены в Крым на ЛИИ ВВС ВМФ и прошли полный цикл летных испытаний на авианосце “Красный авиатор”.

Вместо планируемого, но капризного М-71, машины были оснащены новым двигателем М-82А ОКБ Шевцова, на который к началу 1941 года, кроме моряков (самолеты КТБ-1, ИК-3) никто из авиаконструкторов не претендовал. Машины показали максимальною скорость в 540 км/ч на расчетной высоте, у земли 420 км/ч. Что было, практически, на уровне новых армейских Як-1 и более чем удовлетворяло моряков.

ИК-3 М-82 имел хорошую устойчивость и управляемость в полете во всем диапазоне скоростей. Пилотажные качества отличные.

Самолет рулил легко, рулей слушался хорошо, тенденций к разворотам не имел. На взлете самолет был простым, хорошо выдерживал направление. На наборе высоты — устойчив. Пикировал самолет устойчиво, скорость 600 км/ч по прибору набирал при потере высоты 1800 м. Из штопора самолет выходил легко, без запаздывания.

На посадке самолет был прост, тенденций к сваливанию на крыло и к разворотам не имел. Техническая эксплуатация признавалась несложной.

Взлеты и посадки с палубы авианосца прошли удачно. Машина имела запас по мощности и прочности. Посадочная скорость ИК-3 –100 км/ч. Длина пробега с тормозами на земле составляла всего 180 м. Длина разбега — 155 м (время разбега 8 с).

Тренировочные воздушные бои с И-153К, И-16, Як-1, ЛаГГ-1 показали ощутимое превосходство ИК-3 над И-153 и И-16 в скорости, и в маневренности над Як-1 и ЛаГГ-1. И показали, что корабельные машины могут на равных сражаться с сухопутными истребителями.

Отдельным блоком испытаний ИК-3 было бомбометание с пикирования.

В феврале 1941 г. на ИК было успешно проведено бомбометание с пикирования бомбами ФАБ-250.

С подвешенными под фюзеляжем ФАБ-250 ИК показывал вполне приемлемый взлет (время взлета — 16 с), хорошую устойчивость и управляемость в полете. Пикировал самолете бомбами под углами до 70° устойчиво.

Вооружение состояло из 2-х пушек ШВАК, под крылом устанавливались 6 РО-82. На подфюзеляжном держателе могли подвешиваться авиабомбы массой 100 и 250 кг.

После гос. испытаний самолет был принят на вооружение ВВС ВМФ. Производство запустили на заводе №207 с планом 150 машин до конца 1941 года.

К концу 1941 года ВВС ВМФ получили 96 ИК-3 с М-82, которые были распределены по авианосцам: «Красный авиатор» — 12 машин, «Чкалов» — 18, «Рычагов» — 18, «Громов» — 20. Остальные машины были распределены в запасные и учебные подразделения и использовались для обучения пилотов корабельной авиации.

В 1942 году ИК-3 прошли модернизацию, путем установки двигателя М-82ФН. При использовании двигателя М-82ФН скорость ИК-3ФН составила, соответственно — 600–630 км/ч на расчетной высоте, а у земли за счет кратковременного использования форсажа — 490–520 км/ч.

До 1943 года ИК-3 оставался одним из лучших палубных истребителей-бомбардировщиков в мире. С 1944 года использовался исключительно как пикирующий бомбардировщик.

Во время войны, вместе с КТБ-1, ИК-3 составлял основную авиационную силу советских ВМФ. Самолетами ИК-3 в одиночных и групповых боях было уничтожено 187 самолетов противника, потоплено 29 кораблей и 6 подводных лодок. Восемь морских летчиков, летавших на ИК-3, были удостоены высокого звания Героев Советского Союза.

C уважением, Сергей Сыч.

https://alternathistory.ru/blogs/serg

Источники: Перов, Владимир Ильич; Растренин, Олег Валентинович. “Штурмовики Красной Армии.Том 1: Формирование облика”.