Михаил Маслов - Утерянные победы советской авиации
Остальные расчетные характеристики Б-10 были следующими:
Проект Б-10 рассматривался в Главном Управлении авиационного снабжения Красной Армии (ГУАС КА). В заключении по нему говорилось, что самолет вполне реален и его разработку можно включить в план 1941 г. Однако в связи с большой загруженностью КБ Бериева разработкой перспективных гидросамолетов работу по Б-10 предлагалось поручить Болховитинову, так как уже специализируется на подобной тематике.
Демонстрация загрузки бомбовой нагрузки в средний боевой отсек самолета С-2. 1940 г.
В соответствии с решением правительства от 18 марта 1940 г. дальнейшая работа по Б-10 поручалась Болховитинову, в его КБ проект получил обозначение «И». Ведущим по самолету был назначен конструктор А. М. Исаев.
Эскизный проект «И» был представлен Экспертной комиссии НКАП и одобрен ею 21 сентября 1940 г. В целом проект напоминал бериевский Б-10, однако двигатели предполагались М-105 (как более реальные), площадь крыла уменьшилась до 20 кв. м, максимальная скорость предполагалась 675 км/ч. В дальнейшем разработчики ориентировались все равно на М-107, задача по созданию его «спарки» была поручена рыбинскому моторному заводу.
Разработка проекта «И» велась вплоть до весны 1941 г., использовалась в основном конструкция и технологические приемы, отработанные на самолете «С». Одновременно было много нового. В частности, применили крыло – топливный бак из электрона, с толщиной обшивки до 4 мм. Осваивалась технология производства самого электрона, методы изготовления деталей из него и многое другое.
Самолет уже был начат постройкой, однако скоро последовала серия решений правительства о сворачивании ряда опытных и экспериментальных разработок. Постановление о прекращении производства истребителя – бомбардировщика со спаренными моторами М-107 конструкции Болховитинова последовало 21 марта 1941 г.
Выше уже говорилось, что 25 апреля 1941 г. Болховитинов был вызван на прием к заместителю наркома авиапромышленности по двигателестроению Баландину. Присутствовали директор завода № 26 Лаврентьев и конструктор двигателей Климов. Причиной вызова назывался отказ двигателистов от создания «механической спарки» М-107. По их мнению, создание подобной силовой установки в обозримом будущем представлялось малореальным. М-107 являлся весьма «сырым» и недоведенным, считалось, что на этом сверхнапряженном двигателе при установке удлиненного вала на рабочих оборотах начнут возникать опасные резонансные явления, способные привести к разрушению конструкции.
На самом деле и двигателисты получили множество рекомендаций по сокращению оригинальных разработок, имеющих долговременную перспективу. Кроме того, моторный завод в Рыбинске имел весьма большой план по выпуску серийной продукции, здесь продолжали сложную и кропотливую доводку серийных М-105, опытных М-107 и М-120.
В качестве «сладкой пилюли» Болховитинову предложили выбрать любой другой отечественный двигатель и переработать под него свой проект. Выбран был дизельный М-40, под который, в частности, проектировался тяжелый бомбардировщик «Д». Попытка приспособить дизель к проекту «И» представлялась малоэффективной. Однако можно было вернуться к проверенной схеме самолета «С», но в однодвигательном варианте. В своем письме в правительство Болховитинов писал: «…Прошу поручить мне вместо самолета «И»… самолет одномоторный, с М-40, на базе ранее построенной машины «С», придав ей оружие, стреляющее через винт согласно пожеланиям И. В. Сталина (говорят, что Сталин, осмотрев «С», потребовал обеспечить этому самолету обстрел вперед через диск вращения воздушного винта. – М. М.)».
Известно, что этот новый проект далее не реализовывался и даже не имел своего названия. Однако предполагалось, что это будет многоцелевой двухместный самолет нормальной схемы, с однокилевым оперением. По предварительным прикидкам скорость машины выходила 585 км/ч на высоте полета 7000 м, бомбовая нагрузка – 500 кг, дальность полета – 1200 км, вооружение – 2×12,7 мм для стрельбы вперед и один ШКАС на кормовой оборонительной турели.
Осенью 1941 г. КБ-293 В. Ф. Болховитинова эвакуировали на Урал, где началась эпопея по совершенствованию ракетного самолета БИ. Ни один из проектов довоенных бомбардировщиков довести до логического завершения не удалось.
Заключение
Важным моментом в истории «С» представляется то, что самолет полноценно отобразил своим появлением часть мирового процесса развития авиации, а в Советском Союзе стал первым летающим аппаратом со спаренными двигателями и соосными воздушными винтами. Все описанные события произошли в конце 1930–х годов, когда пределы дальнейшего увеличения скорости полета самолетов с поршневыми двигателями для большинства авиационных специалистов окончательно определились. Возрастание мощности двигателей, увеличение их высотности, при существующих конструктивных ограничениях диаметра воздушных винтов, привели к необходимости увеличения числа лопастей винтов, а также их рабочей поверхности. Из всех возможных вариантов наиболее эффективных винтовых движителей внимание конструкторов начали привлекать соосные воздушные винты. В Советском Союзе исследования в этой области велись в ЦАГИ, полученные результаты впервые были обнародованы в середине 1941 г.:
1. КПД соосных винтов при больших относительных поступях (большая поступь винта, т. е. большой шаг, соответствует высокой полетной скорости. – М. М.) на 2–4 % выше, чем КПД одного из одиночных винтов комбинации.
2. На режиме взлета, при углах установки лопастей меньше 35°, КПД соосных винтов несколько меньше, чем КПД одиночных винтов. При увеличенных значениях коэффициента мощности тяга соосных винтов на режиме взлета больше, чем тяга одиночных винтов с равноценным покрытием (последний термин упрощенно можно понимать как рабочую поверхность одного винта или системы воздушных винтов. – М. М.).
3. Для того чтобы мощности переднего и заднего винтов были одинаковы при достижении максимального КПД, угол установки лопастей заднего винта должен быть на 1–1,5 ° меньше, чем угол установки переднего винта.
4. Изменение расстояния между винтами комбинации в пределах, допустимых по конструктивным соображениям (в пределах ширины лопастей), заметного влияния на величину КПД не оказывает».
К сожалению, использовать на практике проведенные исследования советским авиастроителям в период войны не довелось. После ее окончания из трофейных немецких архивов стало известно, что в Германии в период 1941—45 гг., были проведены обширные исследования соосных воздушных винтов в аэродинамической трубе DVL, которые практически совпали с советскими результатами. Однако, как известно, немцы также не успели внедрить соосные винты в практическую жизнь.
В разгар Второй мировой войны, когда мощности авиационных поршневых двигателей возросли до 2000 л. с. и более, установки соосных воздушных винтов достаточно активно начали использоваться в Англии и США.
Английская фирма «Ротол», создавшая в 1942 г. опытный образец силовой установки с соосными винтами, к концу войны оснастила ею истребитель «Сифайр». Подобные установки с успехом были реализованы на двух других опытных истребителях: МВ-5 и Хоукер «Торнадо».
В США в тот же период соосные воздушные винты применялись на опытных истребителях XP-75, XF-14C и XB-42. Впрочем, успех оказался запоздалым. Триумфальное восшествие газотурбинных двигателей, сулящих гораздо более высокие полетные скорости, в значительной степени сузило возможности применения воздушных винтов вообще.
И все-таки воздушные винты с противоположным вращением нашли применение. В начале 1950–х годов КБ А. Н. Туполева в поисках увеличения дальности полета при сохранении высокого показателя скорости создает стратегический бомбардировщик Ту-95. Эта выдающаяся машина,
которая впоследствии была трансформирована в пассажирский Ту-114, а еще позднее в модифицированный боевой Ту-142, летает и по сей день. Установленные на Ту-95
(Ту-142) четыре двигателя НК-12 конструкции Н. Кузнецова развивают мощность по 15 000 л. с. каждый и вращают соосные воздушные винты. Мощнейшая силовая установка в сочетании с такими винтами позволила во время заводских испытаний Ту-95 достичь полетной скорости свыше 900 км/ч, что превосходит скорость любого когда-либо поднимавшегося в воздух винтового самолета.
Ракетный истребитель «БИ»
Небольшой деревянный самолетик, обычно называемый БИ-1, явился вполне частным эпизодом в многолетнем процессе создания советской реактивной и ракетной техники. Тем не менее своим первым полетом, состоявшимся 15 мая 1942 г, именно БИ-1 открыл, как было принято в свое время говорить, «эру реактивной авиации в СССР». Проект истребителя – перехватчика, снабженного жидкостным реактивным двигателем (ЖРД), разрабатывался в инициативном порядке конструкторами А. Я. Березняком и А. М. Исаевым со второй половины 1940 г. Появлению интереса к теме подобного скоростного самолета способствовала общая направленность работ КБ-293, которым руководил В. Ф. Болховитинов и сотрудниками которого являлись Березняк и Исаев. В частности, здесь разработали и построили самолет «С» со спаренными двигателями и соосными воздушными винтами, предназначенный для достижения высоких значений максимальных скоростей. Совершенствуя «С», в КБ Болховитинова для дальнейшего повышения скорости установили в хвостовой части этой машины прямоточный воздушно – реактивный двигатель (ПВРД) конструкции Меркулова. Однако испытания таких двигателей в сочетании с поршневыми двигателями внутреннего сгорания (на И-15бис и И-153) показали малый прирост максимальной скорости, поэтому развития это направление не получило. Одновременно появилась идея создания истребителя – перехватчика со смешанной силовой установкой, включающей ЖРД и ПВРД. В начале 1941 г. прикидки велись уже только под жидкостный реактивный двигатель Д-1–А конструкции Л. С. Душкина с расчетной максимальной тягой 1400 кг. Инициатором проекта явился конструктор КБ-293 А. Я. Березняк, разработка самолета велась совместно с А. М. Исаевым.
