Сделано в СССР. Альтернативные истребители И-20. Часть 3. Серийное производство

Данная статья является продолжением статей «Сделано в СССР. Уловка 22. Альтернативный истребитель ВТ-22», «Сделано в СССР. Альтернативные истребители И-16» и «Сделано в СССР. Альтернативные истребители И-18». Перед тем как выложить статью, я хочу поблагодарить уважаемого коллегу товарища Сухова за модель альтернативного истребителя, на основе которой был создан мой И-20, и уважаемого коллегу Евгения Аранова за консультацию по советскому авиационному вооружению времен Великой Отечественной войны.

Содержание:

Не дожидаясь завершения испытаний прототипов, Николай Николаевич Поликарпов, заручившись приказом наркома Шахурина, в мае 1942 года прибыл в Горький с целью подготовки серийного производства истребителей И-20 на авиазаводе №21 – головном заводе ОКБ по производству поликарповских истребителей с двигателями воздушного охлаждения. Казалось бы, что запуску в производство ничего не мешало – конструкция фюзеляжа имела преемственность с более ранними машинами, кризис производства алюминия был преодолен, и завод имел хороший опыт изготовления металлических узлов, – и с июля 1942 года истребители И-20, как ожидалось, начнут покидать сборочные цеха ГАЗИСО. Однако, как часто бывает, реальность не совпала с планами.

Запуск в серию

В преддверии летнего наступления 1942 года немецкая бомбардировочная авиация нанесла серию мощных ударов по промышленным центрам Советского Союза. Особый интерес для немецкого командования представляли бронетанковые и авиационные заводы Москвы, Ленинграда, Харькова и Горького.

В Горьком очень сильно пострадал ряд цехов автозавода им. Молотова, так как там согласно данным немецкой разведки находилось производство средних танков [1]. Также целью немцев стал авиазавод им. Серго Орджоникидзе, несколько цехов которого получили повреждения. Поскольку бомбометание велось ночью и с относительно большой высоты, то немцы фактически отбомбились по площадям, и помимо производственных мощностей пострадали и примыкавшие к заводам жилые массивы, в которых проживали работники предприятий.

Несколько бомб упали в районе «дворянского гнезда» [2], и по несчастливой случайности под бомбежку попал и Николай Николаевич Поликарпов. Авиаконструктор получил несколько ранений и личным автомобилем был срочно доставлен в больницу, где ему была проведена операция. Один из осколков попал Поликарпову в брюшную полость (желудок), и врачам пришлось немало попотеть, прежде чем извлечь его.

«Дворянское гнездо» на улице Чаадаева (современная карта)

Дом 16 по улице Чаадаева, снимок 1940-х годов

Налеты на ГАЗИСО и серьезное ранение, на несколько месяцев приковавшее Николая Николаевича к больничной койке, привели к смещению сроков начала производства И-20. Лишь в августе 1942 года удалось восстановить производственные мощности завода №21, а первый серийный истребитель был вывезен из цеха лишь в конце октября. В ноябре-декабре были выпущены четыре и девять машин соответственно, и с января 1943 года началось крупносерийное производство истребителей И-20 М-72А.

Серийный истребитель И-20 М-72А. Поскольку возникли проблемы с зеленой нитрошпаклевкой АШ-22, то на машину нанесена камуфляжная окраска новой схемы на основе серых красок

Вариант 1943 года

Параллельно с организацией запуска истребителей И-20 в серийное производство в конструкторском бюро Николая Николаевича Поликарпова под руководством одного из его заместителей Артема Микояна (руководство было номинальным, поскольку Микоян находился в Горьком, замещая там раненого Поликарпова) и его помощника Михаила Гуревича (фактическое руководство) шло совершенствование конструкции истребителя.

Помимо мелких, но важных доработок вроде усовершенствования внутренней аэродинамики или замены прицела ПБП(В), устанавливавшегося под козырьком фонаря, на АСП-1Н, представлявший собой скопированный в ОКБ-10 английский прицел МК-2Д (использовался на истребителях, поставлявшихся в СССР в годы войны), машина получила новую более мощную радиостанцию РСИ-6. Также была модернизирована пневмоэлектрическая система управления огнем, позволявшая вести как раздельную стрельбу из двух верхних или двух нижних пушек, так и залповую из всех стволов.

Однако самое серьезное внимание было уделено росту летных характеристик. Помимо совершенствования внутренней аэродинамики были тщательно изучены пути улучшения внешней аэродинамики. Так, вместо стандартного маслорадиатора, находившегося за крылом в нижней части фюзеляжа, истребитель получил кольцевой маслорадиатор, скопированный с маслорадиатора, устанавливавшегося на немецкий истребитель Fw 190A.

Другими усовершенствованиями силовой установки стали лобовые жалюзи нового типа и смена винта. Вместо трехлопастного винта АБВ-118-А-Д истребитель получил четырехлопастный воздушный винт АВ-9Л-26. Но самым главным изменением была установка новой модификации двигателя М-72 – форсированного по оборотам авиа­мотора М-72Ф, который на взлете развивал 2200 л.с., на высоте 5800 метров 1850 л.с.

Схема истребителя И-20 М-72Ф с двумя синхронными пушками ШВАК; вид сбоку

Схема истребителя И-20 М-72Ф с двумя синхронными пушками ШВАК; вид сверху

Схема истребителя И-20 М-72Ф с двумя синхронными пушками ШВАК; вид спереди

В январе 1943 года во время заводских испытаний истребитель И-20 с двигателем М-72Ф показал высокие летные данные. Максимальная скорость у земли на номинале – 557 км/ч, на форсаже (Н=90 м) – 597 км/ч, на второй границе высотности 6100 метров – 690 км/ч, а на высоту 5000 метров самолет забирался за 4,6 минуты. С вооружением, облегченным до двух пушек ШВАК, самолет на высоте 5500 метров достигал скорости 700 км/ч, а на высоту 5000 метров забирался за 4,4 минуты. Такими показателями в это время не обладал ни один из отечественных и известных иностранных истребителей.

После заводских испытаний И-20 М-72Ф «двухточечный» был отправлен в НИИ ВВС для проведения государственных испытаний, в ходе которых было отмечено несколько отказов мотора, один из которых привел к аварии, по время которой получил ранения известный летчик-испытатель В. А. Степанченок. Непосредственной причиной аварии явилось засорение жиклера карбюратора грязным бензином. А. Д. Швецов получил задание срочно устранить обнаруженные дефекты, что и было сделано. В апреле 1943 года государственные испытания были завершены, и истребитель с двигателем М-72Ф был рекомендован в серийное производство. В акте НИИ ВВС РККА по результатам Госиспытаний эта машина оценивалась как

«лучший из известных отечественных и иностранных истребителей».

Схема окраски истребителя И-20 М-72Ф с двумя синхронными пушками ШВАК

В мае 1943 года И-20 М-72Ф (в документации также обозначался как И-20 обр. 1943 года) сменил на производственных линиях своего предшественника. И-20 М-72Ф изготавливался в двух вариантах: основной с двумя пушками ШВАК (двухточечный) и малой серией в части ПВО с четырьмя пушками ШВАК (четырехточечный).

Схема истребителя И-20 М-72Ф c четырьмя синхронными пушками ШВАК; вид сбоку

Схема истребителя И-20 М-72Ф c четырьмя синхронными пушками ШВАК; вид сверху

Схема истребителя И-20 М-72Ф c четырьмя синхронными пушками ШВАК; вид спереди

Схема окраски истребителя И-20 М-72Ф c четырьмя синхронными пушками ШВАК

Вариант 1944 года

Последний военный год был ознаменован разработкой и созданием радикально новой модификации истребителя И-20. Внешне машины были очень похожи, и лишь опытный взгляд по незначительным отличиям вроде остекления фонаря кабины пилота (у ранней машины фонарь состоял из трех основных частей, у более поздней сдвижная часть была цельнотянутой) и предкрылков (точнее их отсутствию) мог определить, что перед ним И-20 образца 1944 года, а не И-20 образца 1943 года.

Основным конструктивным отличием новой машины, позволившим снизить вес ее планера, был полумонококовый металлический фюзеляж и металлическое хвостовое оперение, конструкция которых была отработана на палубном варианте. Переход к цельнометаллической конструкции был обусловлен рядом причин, среди которых были запуск новых мощностей алюминиевой промышленности и связанный с этим рост объемов производства. Помимо этого в числе причин был близящийся конец войны, когда страна уже не нуждалась в столь большом количестве самолетов с ограниченным сроком эксплуатации (подверженная гниению и непригодная к длительному хранению под открытым небом конструкция постоянно преподносила «сюрпризы», иногда ставя на прикол целые подразделения небоеспособных машин).

Благодаря усовершенствованию герметизации кабины пилота и отсека силовой уста­новки, а также регулировки всасывания воздуха, подводящегося в мотор из специ­альных заборников, температурный режим в самолете был улучшен.

Кабина пилота получила систему кондиционирования воздуха, в которой летчик сам мог изменять температуру обогрева/охлаждения кабины. Регулировка температуры воздуха обеспечивалась смешением воздуха, поступавшего от двух источников: холодный воздух поступал от специальных заборников, подававших воздух к двига­телю, а горячий забирался из выхлопного коллектора.

Вторым существенным отличием И-20 образца 1944 года было крыло с ламинарным аэродинамическим профилем. Как и у И-20 обр.1943 года, оно состояло из центро­плана с большим размахом и двух отъемных консолей. Закрылки, наконец, вслед за щитками, получили гидравлический привод. Ламинарный профиль крыла с улучшенным сопряжением его с фюзеляжем за счет установки новых зализов способствовал снижению лобового сопротивления.

В качестве силовой установки на истребителе использовался радиальный двигатель воздушного охлаждения М-72ФН с агрегатом непосредственного впрыска «НВ», двухскоростным нагнетателем и четырехлопастным воздушным винтом АВ-9Л-26 диаметром 3,25 метра. Вооружение истребителя состояло из четырех синхрони­зированных пушек НС-23 с боезапасом 100 снарядов на ствол. Управление огнем – пневмоэлектрическое, позволявшее вести как раздельную стрельбу из двух верхних или двух нижних пушек, так и залповую из всех стволов.

Помимо стандартного пилотажно-навигационного оборудования и приборов контроля двигателя, передатчика РСИ-6 и приемника РСИ-6M, машина получила радио­полу­компас РПКО-10М и ответчик «свой-чужой» СЧ-3М. На борту находился кислород­ный прибор с четырехлитровым кислородным баллоном.

Схема истребителя И-20 М-72ФН; вид сбоку

Схема истребителя И-20 М-72ФН; вид сверху

Схема истребителя И-20 М-72ФН; вид спереди

После проведения заводских испытаний, во время которых прототип на расчетной высоте 6200 метров развил фантастическую для советской авиации скорость 740 км/ч, в июле 1944 года самолет был отправлен в НИИ ВВС для проведения государственных испытаний. По результатам испытаний отмечалось:

«…техника выполнения фигур высшего пилотажа на самолете ЦКБ-38-44 (под таким обозначением истребитель поступил на испытания) такая же, как и на И-20 М-72. Самолет доступен летчикам средней квалификации.

Ввиду отсутствия предкрылков исчез неприятный момент несинхронного их выхода, отражающийся на ручке пилота и поведении самолета, что имеет место на И-20 М-72, на котором предкрылки установлены.

Самолет парашютирует до скорости 170 км/ч. Поведение самолета в процессе штопора аналогично самолету И-20 М-72 …

По дальности и продолжительности полета на наивыгоднейшем режиме самолет ЦКБ-38-44 имеет значительное преимущество перед самолетами И-20 М-72, И-18 М-82 и И-17 М-107, что позволяет использовать его для сопровождения ближних бомбардировщиков на полный радиус их действия при условии дальнейшего увеличения запаса горючего.

По мощности огневого залпа самолет ЦКБ-38-44 имеет значительное превосходство перед самолетами И-20 М-72, И-19 АМ-35, И-18 М-82 и И-17 М-107. Боевые задачи самолет ЦКБ-38-44 может выполнять днем до практического потолка, а также в сложных метеоусловиях. Для производства ночных полетов самолет не оборудован, что ограничивает его боевое применение.

В воздушном бою на горизонтальном и вертикальном маневре на высотах 2000–6000 м самолеты ЦКБ-38-44 и И-20 М-72 равноценны. В течение 20-25 минут боя могут зайти в хвост друг другу на дальность прицельного огня…

В воздушном бою с самолетом И-17 М-107 на горизонтальном маневре на высотах 3000–5000 м последний имеет незначительное преимущество перед самолетом ЦКБ-38-44. На левых и правых виражах самолет И-17 М-107 заходит в хвост самолету ЦКБ-38-44 на дистанцию 200-300 м через 5-6 виражей. На вертикальном маневре на высотах 3000–5000 м самолет И-17 М-107 также имеет преимущество перед самолетом ЦКБ-38-44.

ЦКБ-38-44 имеет значительно лучший обзор из кабины по сравнению не только с И-20 М-72, но и с немецким ФВ-190 и американским истребителем «Тандерболт»…».

Во второй половине 1944 года самолет ЦКБ-38-44 запустили в серийное производство на заводе №21 под обозначением И-20 М-72ФН. Этот самолет, выпускавшийся до 1948 года, стал последним массовым поршневым истребителем ВВС РККА.

Схема окраски истребителя И-20 М-72ФН

Палубный истребитель

Во второй половине 1942 года с получением первых данных об испытаниях в Крыму прототипа палубного истребителя И-18К М-88 и информации об опыте эксплуатации на советских авианосцах «Красный авиатор», «Чкалов» и «Громов» ленд-лизовской техники в конструкторском бюро Николая Николаевича Поликарпова начались работы над И-20К – палубным вариантом истребителя И-20.

По опыту испытаний прототипа И-18К М-88 у самолета были усилены конструкция фюзеляжа (добавлены дополнительные стрингеры), фонарь кабины стал немного более выпуклым, посадка пилота немного более высокой и была изменена конструкция тормозного гака. В механизации крыла конструкторы возвратились к зависающим элеронам.

Машина получила гидравлический механизм складывания консолей, защиту конструкции самолета от агрессивной морской среды, а также скопированные с американских образцов радиостанцию и комплект спасательного оборудования. Вооружение палубного варианта оставалось прежним и состояло из двух 20-мм пушек ШВАК. Так же как и вариант И-20 для ВВС РККА, самолет получил форсированный 2200-сильный двигатель М-72Ф.

В начале 1943 года прототип палубного истребителя И-20К был изготовлен и вскоре был отправлен на заводские испытания. В процессе заводских испытаний прототип показал отличные скоростные и разгонные характеристики и требуемую дальность полета. Максимальная скорость горизонтального на высоте 5500 метров составила 670 км/час, что сделало прототип И-20К одним из быстрейших палубных истребителей мира. В то же самое время несмотря на увеличение веса, связанное с морской спецификой (дополнительное оборудование, усиление конструкции планера, анти­коррозионная защита планера, дополнительный запас топлива), благодаря менее мощному вооружению удалось сохранить маневренные характеристики на уровне И-20 М-72Ф «четырехточечного» (без ПТБ и без заправки топливом баков в склады­ва­емых консолях).

Схема истребителя И-20К М-72Ф; вид сбоку

Схема истребителя И-20К М-72Ф; вид сверху

Схема истребителя И-20К М-72Ф; вид спереди

После заводских испытаний прототип был отправлен в Крым в расположенный в Каче экспериментальный центр ВВС РККФ. Морские летчики подтвердили результаты заводских испытаний, отметив отличные взлетно-посадочные, маневренные и летные характеристики. Испытания нового палубного истребителя привлекли внимание союзников, и между Москвой, Вашингтоном и Лондоном возникла оживленная переписка. Её результатом стала договоренность передачи в рамках обратного ленд-лиза по одному серийному самолету Великобритании и Соединенным Штатам.

Хотя серийное производство И-20К М-72Ф началось в июле 1943 года, испытания в Экспериментальном центре морской авиации (Marine Aircraft Experimental Establish­ment – MAEE), Феликсстоу, и базе морской авиации Анакостия (NAS Anacostia), округ Колумбия, начались еще в июне. Эта разница в датах вызвала серьезные споры историков авиации, и лишь спустя несколько десятков лет в начале 2000-х годов в советской историографии устоялось мнение, что эти самолеты были изготовлены не в Горьком, где была организована сборочная линия по производству палубных истребителей, а в Москве опытным заводом №156.

Схема окраски истребителя И-20К М-72Ф

Проведенные в Феликсстоу совместные испытания И-20К М-72Ф с британскими палубными истребителями Fairey Firefly и Supermarine Seafire Mk.III подтвердили общее мнение союзников об убогости «светлячка» и недостаточности характеристик основного британского палубного истребителя, и придали компаниям Supermarine и Hawker дополнительный импульс в работах по программам Seafang и Sea Fury.

схема окраски истребителя И-20К М-72Ф, Королевский флот

Более интересными были результаты испытаний, проведенных в США на авиабазе Анакостия. На малых высотах более легкий и компактный русский самолет превзошел «хеллкет» и «корсар» по скорости и маневренности, и лишь с высоты 5000 метров преимущество переходило к машине компании Vought. Что же касается учебных боев с захваченным на Алеутских островах и восстановленным истребителем A6M2, то превосходство И-20К М-72Ф над «японцем» было столь большим, что по словам американского летчика-испытателя

«“иван” рвал “зика” как бульдог бумажный пакет».

По мнению летчиков-испытателей ВМС США недостатками И-20К М-72Ф были не соответствующая американским стандартам дальность полета, впрочем компен­сировавшаяся возможностью нести два сбрасываемых бака, устарелое прицельное оборудование (американские истребители оснащались стабили­зи­ро­ван­ными гиро­скопическими прицелами) и слабое вооружение: вес минутного залпа двух синхрони­зированных 20-мм пушек составлял всего 300 фунтов (136 кг), тогда как у амери­кан­ских истребителей – по 573 фунта (260 кг).

Схема окраски истребителя И-20К М-72Ф, ВМС США

Тем не менее, плюсы русской машины настолько серьезно перевешивали недостатки (тем более что для уничтожения японских палубных машин и большей части армейских самолетов хватало и двух 20-мм пушек, а само вооружение без проблем могло быть увеличено до четырех 20-мм пушек), что в управлении аэронавтики ВМС США появились горячие головы, требовавшие купить в СССР лицензию или заказать серию машин под американские требования (американские прицельное и радио­навигационное оборудование, двигатель R-2800 и, возможно, вооружение из шести крыльевых 12,7-мм пулеметов).

Данное решение выглядело особенно привлекательным в том плане, что КБ Николая Николаевича Поликарпова уже имело опыт установки на свой истребитель американских двигателя и крыльевого пулеметного вооружения. Однако загруженность производства в Советском Союзе и действия компании Grumman, руководство которой смогло убедить командование ВМС США в скорейшей готовности «американского зеро» – палубного истребителя F8F – поставили крест на этих планах. Кроме того, в сражении за Гуадалканал – поворотном в войне на Тихом океане – сказалось гигантское превосходство Соединенных Штатов над Японией в ресурсах. Победа над агрессором уже была очевидной, и по мнению командования ВМС США ее можно было достичь отечественным оружием.

Схема истребителя И-20К М-72ФН; вид сбоку

Схема истребителя И-20К М-72ФН; вид сверху

Схема истребителя И-20К М-72ФН; вид спереди

Производство палубных И-20К продолжилось и в 1944 году [3], от своих пред­шест­венников они отличались вооружением из четырех 23-мм пушек НС-23 и силовой установкой – двигателем М-72ФН.

схема окраски истребителя И-20К М-72ФН

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

* с полной заправкой внутренних баков и двумя ПТБ
** дальность полета с полной заправкой внутренних баков и двумя ПТБ

[1] на автозаводе было развернуто производство легких танков и самоходных установок, производство средних танков было развернуто на заводе «Красное Сормово». Другие крупные центры оборонной промышленности: завод №21 (произ­водство истребителей), машиностроительный завод №92 (57-мм и 76,2-мм пушки Грабина) и завод №112 «Красное Сормово» (средние танки Т-34) не пострадали (РеИ)
[2] «Дворянское гнездо» – блок фешенебельных (по советским меркам 1930-40-х годов) четырехэтажных домов (ул. Чаадаева дд.16, 18 и 20), в которых проживало руководство авиазавода №21 (РеИ)
[3] помимо частей палубной авиации истребители И-20К шли на оснащение истре­бительных частей ВВС РККФ берегового базирования (АИ)

источники вдохновения и цитат:

Маслов М. А. «Роковой истребитель Чкалова. И-17, И-180, И-185. Самая страшная катастрофа сталинской эпохи» – М.: Коллекция, Яуза, ЭКСМО, 2007. – 96 с.
Ла-9 — Airpages.ru
Ла-11 — Airpages.ru

В заключение традиционная подборка цветных профилей

ПРИЛОЖЕНИЕ

Модель уважаемого товарища Сухова.